[发明专利]一种尿酸传感器及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种尿酸传感器及其制备方法和应用，该尿酸传感器包括层叠设置的柔性基底和防水层；所述柔性基底和防水层之间设有三电极和导电电路；所述防水层上设有检测口，所述三电极位于检测口处；所述三电极包括工作电极；所述工作电极上设有石墨烯‑聚丙烯腈静电纺丝薄膜层；所述石墨烯‑聚丙烯腈静电纺丝薄膜层内吸附有尿酸酶和成膜助剂；所述检测口的边缘与防水层接触部位设有防水绝缘层。本发明中的传感器的灵敏度高，检测范围宽，可以满足不同浓度范围的尿酸的检测，检测结果准确度高，不会受其它物质的干扰，可以高效特异性的检测尿酸的浓度。

技术领域

本发明涉及检测领域，具体涉及一种尿酸传感器及其制备方法和应用。

背景技术

尿酸是体内嘌呤以及嘌呤衍生物的最终代谢产物，化学式为C₅H₄N₄O₃。尿酸的检测方法主要有磷钨酸还原法、分光光度法、高效液相色谱法、尿酸传感器法等。电化学尿酸生物传感器目前主要利用尿酸酶作为生物识别元件。尿酸酶可以消耗氧气，催化尿酸生成尿囊素、二氧化碳和过氧化氢。过氧化氢通过氧化或者还原的方法产生电子转移在电极上产生电信号或者利用电子媒介体进行电子传输，从而达到检测尿酸的目的。使用丝素膜、蛋壳膜等材料吸附固定尿酸氧化酶，可以制得用于检测尿酸的酶膜电极。引入金纳米颗粒、改性纳米二氧化硅凝胶等纳米材料，可以提高酶膜电极的性能。CN107462617A公开了一种基于磷酸氢钙-还原石墨烯/纳米金颗粒的尿酸酶生物传感器，利用滴涂法将一步法制得的磷酸氢钙-还原石墨烯/纳米金颗粒复合材料负载在玻碳电极表面，再晾干滴加尿酸酶溶液，改善了酶传感器容易失活的问题。但是该传感器并非柔性传感器。现有技术中的柔性可穿戴尿酸传感器仍普遍存在如下问题：使用的聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚酰亚胺等柔性绝缘材料结构紧密，缺乏透气性，长时间佩戴不透气的传感器会阻碍皮肤汗液的蒸发和有机成分的释放，容易导致皮肤出现炎症。可透气的柔性织物不防水，用作柔性传感器基底时，汗液容易渗入其中分散，难以控制收集，影响检测结果。检测尿酸过程中，滴加的尿酸溶液会沿绘画的电路流动，污染电路接头，影响检测结果。为了解决上述现有技术中存在的问题，亟需研发一种透气性好，柔性的可穿戴的尿酸传感器。

发明内容

为了克服上述现有技术存在的问题，本发明的目的之一在于提供一种尿酸传感器。

本发明的目的之二在于提供一种尿酸传感器的制备方法。

本发明的目的之三在于提供一种尿酸传感器在尿酸检测中的应用。

本发明的目的之四在于提供一种检测尿酸的方法。

为了实现上述目的，本发明所采取的技术方案是：

本发明的第一个方面提供了一种尿酸传感器，包括层叠设置的柔性基底和防水层；所述柔性基底和防水层之间设有三电极和导电电路；所述防水层上设有检测口，所述三电极位于检测口处；所述三电极包括工作电极；所述工作电极上设有石墨烯-聚丙烯腈静电纺丝薄膜层；所述石墨烯-聚丙烯腈静电纺丝薄膜层内吸附有尿酸酶和成膜助剂；所述检测口的边缘与防水层接触部位设有防水绝缘层。

优选地，所述柔性基底包括层叠设置的聚四氟乙烯薄膜层和聚氨酯医用胶布层。聚四氟乙烯薄膜层上设置聚氨酯医用胶布层，然后在聚氨酯医用胶布层上使用导电银浆绘制三电极和导电电路。若直接在聚四氟乙烯薄膜层上绘制三电极和导电电路，则导电电路不连续，容易断裂而无法导电。本发明在聚四氟乙烯薄膜层上的聚氨酯医用胶布层上绘制三电极和导电电路，可以形成连续的导电电路。本发明采用防水、透气、可耐高温的聚四氟乙烯薄膜层，配合防水、透气的抗过敏聚氨酯医用胶布层，聚四氟乙烯薄膜层和聚氨酯医用胶布层之间具有协同作用，聚四氟乙烯薄膜层的存在可以避免聚氨酯医用胶布在加热固化过程中融化收缩的问题；而聚氨酯医用胶布层可以避免在聚四氟乙烯薄膜层上直接绘制三电极和导电电路时，导电电路断裂不连续的问题。