[发明专利]一种石墨烯生物传感器电极

权利要求书

1.一种石墨烯生物传感器电极，包括绝缘基体(1)，其特征在于，还包括第一直立石墨烯电极(21)、第一焊盘(41)和第一导电孔(31)，第一导电孔(31)贯穿所述绝缘基体(1)，所述第一直立石墨烯电极(21)和第一焊盘(41)分别位于所述绝缘基体(1)的两侧，所述第一导电孔(31)上下连通所述第一直立石墨烯电极(21)和第一焊盘(41)，所述绝缘基体(1)为陶瓷基；

所述第一导电孔(31)沿轴线方向壁体分割为N个以上的不均分的相互绝缘的竖向局部孔壁(311)；所述第一直立石墨烯电极(21)包括N组直立石墨烯簇(211)，每个所述竖向局部孔壁(311)上部的直立石墨烯簇(211)相互之间设置间隙；所述第一焊盘(41)分为彼此绝缘的N个第一焊盘分部(411)；

各个所述直立石墨烯簇(211)、竖向局部孔壁(311)和第一焊盘分部(411)依次连通；

N大于等于2，N为自然数。

2.如权利要求1所述石墨烯生物传感器电极，其特征在于，所述第一直立石墨烯电极(21)的周侧设置有第一陶瓷围栏(51)；

所述第一陶瓷围栏(51)的内侧设置第一生物反应膜层(61)；

所述第一生物反应膜层(61)位于所述第一直立石墨烯电极(21)的周侧及上部，或，所述第一生物反应膜层(61)仅位于所述第一直立石墨烯电极(21)的上部；

所述第一生物反应膜层(61)为功能材料。

3.如权利要求2所述石墨烯生物传感器电极，其特征在于，所述第一直立石墨烯电极(21)的三维表面修饰有金、铂、镍、银、钛、二茂铁或普鲁士蓝中的一种或两种以上的组合，修饰材料为纳米颗粒状；还包括第二直立石墨烯电极(22)、贯穿所述绝缘基体(1)的第二导电孔(32)、第二焊盘(42)和第三焊盘(43)；

所述第二焊盘(42)边缘设置小于90°的过渡角，所述第二焊盘(42)边缘和绝缘基体(1)形成平缓的过渡连接；或，所述第二焊盘(42)嵌入绝缘基体(1)的上表面；

所述第二焊盘(42)和第三焊盘(43)分别位于所述绝缘基体(1)的两侧，所述第二导电孔(32)上下连通所述第二焊盘(42)和第三焊盘(43)；

所述第二直立石墨烯电极(22)位于所述第二焊盘(42)的上侧，所述第一直立石墨烯电极(21)和第二直立石墨烯电极(22)位于所述绝缘基体(1)的同一侧。

4.如权利要求3所述石墨烯生物传感器电极，其特征在于，第一导电孔(31)、第二导电孔(32)和导线(7)为导电材料，导电材料为铜、金、银、铂或钨中的一种或两种材料混合；

所述第一导电孔(31)、第二导电孔(32)和导线(7)的制备工艺为电镀、低温烧结、高温烧结或溅射工艺；所述第一焊盘(41)和第三焊盘(43)与主机系统或转接件形成电气连接，连接方式包括物理接触、钎焊、热压焊或粘接工艺。

5.如权利要求1所述石墨烯生物传感器电极，其特征在于，在所述绝缘基体(1)上制备M个孔，形成孔阵列，孔直径0.05-0.2mm，孔间距0.3～3mm，各个孔内填充金属形成第一导电孔(31)，每个第一导电孔(31)表面都制备出独立的第一直立石墨烯电极(21)；

每个第一直立石墨烯电极(21)修饰不同的反应膜层(61)，分别制备成工作电极(601)、对电极(602)或参比电极(603)，多电极阵列可以用于实现多维度的生物信号检测；

未被填充的通孔(606)可用于引流气体；M为大于3的自然数，阵列为长方形阵列或圆阵列。

6.如权利要求1所述石墨烯生物传感器电极，其特征在于，所述直立石墨烯簇(211)的三维表面修饰有金纳米颗粒、铂纳米颗粒、镍纳米颗粒、银纳米颗粒、钛纳米颗粒、二茂铁纳米颗粒或普鲁士蓝纳米颗粒；不同的所述直立石墨烯簇(211)修饰同种材料或不同种材料的纳米颗粒；

所述第一直立石墨烯电极(21)的周侧设置有J层第一陶瓷围栏(51)，J为大于等于0的整数；

所述第一陶瓷围栏(51)的内侧设置第一生物反应膜层(61)；

所述第一生物反应膜层(61)位于所述直立石墨烯簇(211)的周侧及上部，或，所述第一生物反应膜层(61)仅位于所述直立石墨烯簇(211)的上部；

各个不同的直立石墨烯簇(211)相互具有不同的表面积。