[发明专利]一种耐弯折的柔性电化学生物活性物质检测传感器用工作电极

说明书

本发明公开了一种耐弯折的柔性电化学生物活性物质检测传感器用工作电极，包括柔性基底及位于柔性基上的石墨烯电极层，石墨烯电极层上沉积贵金属纳米颗粒层，贵金属纳米颗粒层上覆盖化学交联氧化酶固定层，化学交联氧化酶固定层上覆盖传质限制层；所述氧化酶为葡萄糖氧化酶或乳酸氧化酶。本发明检测准确性好，性能稳定，耐弯折性能好。

技术领域

本发明涉及生物传感器生产技术领域，特别涉及一种耐弯折的柔性电化学生物活性物质检测传感器用工作电极。

背景技术

如葡萄糖、乳酸等生物活性物质对于人体最佳健康状态的维持起着重要作用，通过对糖尿病患者血糖含量进行连续监测，可以有效降低相关并发症的发生，提高患者生活质量。

目前医院对糖尿病患者的血糖检测仍主要通过抽取患者静脉血或者指尖血进行测定，而由于糖尿病本身的特点，患者往往需要通过一天多次进行血糖的测定来监控自身血糖的变化。多次刺破手指甚至抽取静脉血给患者带来了较大的痛苦，产生了不必要的精神压力与心理负担，也增加了交叉感染的风险。市面上流行的家用血糖检测设备往往采用以不锈钢针为代表的刚性基底，在生物相容性上有一定的缺陷，炎症与异物反应导致生物组织堆积，降低了传感器的实际性能而且患者本人感受不适，不利于在体长期植入。

以柔性材料为基底的传感器近年来迅速发展，采用的技术包括真空磁镀溅射、光刻、丝网印刷等，但这些技术往往存在或是与基底附着力低容易脱落，或是制备过程复杂繁琐，或是材料浪费等不足之处。最近，LIG(Laser-induced Graphene，激光诱导石墨烯)技术提供了一个新的方向，其通过长波长和相对长脉冲的激光的光热效应，提供了极高的局部温度，这种高温很容易破坏柔性聚合物薄膜上的C-O，C = O和N-C键，这些原子将重新组合并作为气体释放。然后将芳香化合物重新排列以形成石墨结构。通过这种技术产生的具有三维多孔结构的石墨烯，表现出大的比表面积和高的导电性，制备过程无需高温和溶剂。但是该石墨烯电极不耐弯折，容易与柔性基底脱开而导致断路。

发明内容

本发明的目的在于提供一种耐弯折的柔性电化学生物活性物质检测传感器用工作电极，检测准确性好，性能稳定，耐弯折性能好。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种耐弯折的柔性电化学生物活性物质检测传感器用工作电极，包括柔性基底及位于柔性基上的石墨烯电极层，石墨烯电极层上沉积贵金属纳米颗粒层，贵金属纳米颗粒层上覆盖化学交联氧化酶固定层，化学交联氧化酶固定层上覆盖传质限制层；所述氧化酶为葡萄糖氧化酶或乳酸氧化酶。本发明用于检测葡萄糖或乳酸。

作为优选，所述柔性基底为PI膜或是PEI膜。

作为优选，所述石墨烯电极层是在柔性基底通过激光雕刻加工而成，激光雕刻的激光雕刻机参数设置为：雕刻模式，强度3-9W，速度为100-500mm/s。

作为优选，对石墨烯电极层乙酸处理后再沉积贵金属纳米颗粒层，乙酸处理具体为：先用去离子水清洗石墨烯电极层，然后浸没在体积浓度1-2%的乙酸溶液中，室温下静置1-4小时。乙酸处理能提高C-C健的含量，增加电极的电性能。

作为优选，所述贵金属纳米颗粒层是将石墨烯电极层在贵金属镀液中，采用恒电位法沉积形成，恒电位法电压为-1.5～-2.5V，通电时间为100-300s。

作为优选，所述贵金属镀液按质量百分比计组成为：氯铂酸3%，乙酸铅0.25%，盐酸溶液余量；盐酸溶液浓度为0.5mol/L。

作为优选，所述化学交联氧化酶固定层的加工方法为：将氧化酶的壳聚糖溶液滴涂在贵金属纳米颗粒层上，待干燥固化成膜后，在京尼平溶液中浸泡0.5-4小时。