[发明专利]一种具有微型电解池的电化学多电极共面阵列式微电极及其在微量液体分子检测中的应用

说明书

本发明提供了一种电化学多电极共面阵列式微电极用微型电解池及其在微量液体分子检测中的应用，具体包括工作电极、参比电极和辅助电极；其中多个工作电极与单一或多个参比电极共用同一辅助电极，单一工作电极、参比电极和辅助电极构成一条检测通路，阵列式微电极包括多个检测通路，可针对不同物质进行同时检测。阵列式微电极表面设置有微型电解池，具体是在所述微电极表面采用PCB油墨构建围坝型微型电解池，可由一层或多层油墨构成，多层油墨可以是多层直径相同的电解池，也可以是自下到上直径逐渐扩大的多层次同心圆形电解池。

技术领域

本发明属于电化学检测领域，具体涉及一种具有微型电解池的电化学多电极共面阵列式微电极及其在微量液体分子检测中的应用。

背景技术

电化学传感器因为检测速度快，数值准确，可用于现场应急检测，因而得到了广泛关注，时至今日，电化学传感器已经经历了由追求高灵敏度到高集成化便携检测的发展，但现有的电化学传感器仍拥有难制备、难应用、稳定性及可重复性差等缺点。同时，电化学传感器因其复杂的制备工艺，从而无法整合到微芯片的集成化传感器上，从而无法应用于更广泛的领域和场景。基于以上因素，微集成化电化学传感器的研发具有必要意义。

即时检测电化学传感器拥有快速、便捷、节约成本等特点，具体表现为即时得到检测结果，单次检验成本降低，满足在最短时间内得到准确检验结果的要求，在生物医疗和环境监测等领域中逐渐得到广泛应用。

目前的即时检测电化学传感器配套的核心检测元件多采用检测卡、检测条作为耗材，基于多参数电化学检测的技术需求，此类检测元件的加工工艺复杂繁琐，且成本较高，不利于批量化生产，工艺难度大，应用范围也存在局限。

针对以上问题，本专利提供了一种具有微型电解池的电化学多电极共面阵列式微电极，简化了加工工艺，降低了生产成本，有利于同类产品的批量化生产，并将其应用于诸如血液、尿液等微量液体分子检测。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种具有微型电解池的电化学多电极共面阵列式微电极及其在微量液体分子检测中的应用。

本发明的目的是提供一种具有微型电解池的电化学多电极共面阵列式微电极，阵列式微电极包括多个共面微电极，微电极具体包括工作电极、参比电极和辅助电极；其中多个工作电极与单一或多个参比电极共用同一辅助电极，单一工作电极、参比电极和辅助电极构成一条检测通路，阵列式微电极包括多个检测通路，可针对不同物质进行同时检测。

进一步，工作电极和辅助电极间的距离为0.1～1.5mm；参比电极和辅助电极间的距离为0.1～1.5mm。

进一步，阵列式微电极中的工作电极、辅助电极和参比电极分别为形状一致的规则图形，包括方形、圆形、椭圆形。

在阵列式微电极区域设置微型电解池，具体采用PCB油墨构建围坝，可通过多层油墨涂覆构建多层次结构，微型电解池围坝高于电极平面，便于保护工作电极、参比电极和辅助电极表面不受外力划伤。从电极表面自下而上尺寸逐级放大的微型电解池，有利于定量加入工作电极的修饰溶液，包括酶、固体电解质、凝胶电解质等。

微型电解池结构能够在微区上形成涡流结构，有利于液体中被检测分子的有效″富集″，微电解池面积固定，有利于微量液体分子的定量化分析。

进一步，阵列式微电极表面设置有微型电解池，具体是在微电极表面采用PCB油墨构建围坝型微型电解池。

进一步，微型电解池由一层或多层油墨构成，多层油墨可以是多层尺寸相同的电解池，也可以是自下到上尺寸逐渐扩大的多层次同心形电解池。

进一步，构建在同一种类电极表面的微型电解池面积固定，略高于电极平面。微型电解池的油墨围坝总厚度为10～1500μm。