[发明专利]一种传感器的甲基苯丙胺分子识别敏感芯片及制备方法

权利要求书

1.一种传感器的甲基苯丙胺分子识别敏感芯片，其特征在于：由两个部分组成，从上至下依次为甲基苯丙胺分子印迹聚合物膜层和金属膜基底层；其中，金属膜基底是指在光学盖玻片上通过真空蒸发法或溅射法镀上一层金属薄膜，而甲基苯丙胺分子印迹聚合物膜是利用化学合成的方法交联在上述金属膜基底的金属薄膜表面；实现对甲基苯丙胺分子的特异性、高灵敏度识别功能。

2.如权利要求1所述的一种传感器的甲基苯丙胺分子识别敏感芯片，其特征在于：所述的金属薄膜为金膜、银膜或铝膜。

3.如权利要求1所述的一种传感器的甲基苯丙胺分子识别敏感芯片，其特征在于：所述的金属薄膜的厚度为20～100nm。

4.一种传感器的甲基苯丙胺分子识别敏感芯片的制备方法，其特征在于：其具体制备步骤如下：

a)首先在光学盖玻片上通过真空蒸发法或溅射法镀上一层金属薄膜，以此作为金属膜基底；

b)将一种或两种聚合反应单体与甲基苯丙胺分子以一定比例溶解在致孔剂中；

c)再以一定比例加入交联剂和引发剂，超声作用后通氮气除氧数分钟；

d)取数滴由步骤b)和c)组成的溶有甲基苯丙胺分子的预聚合溶液滴加于粘有支撑膜的硅烷化载玻片上，盖上金属膜基底；

e)将步骤d)中制作好的双层反应片放入密闭反应器中，在氮气保护下，于一定温度加热反应数小时；

f)反应结束后将载玻片与金属膜基底分开，即可在金属膜基底的金属薄膜表面交联上一层镶嵌有甲基苯丙胺分子的功能高分子聚合物膜；

g)利用洗脱剂除去镶嵌在功能高分子聚合物膜中的甲基苯丙胺分子；

h)将步骤g)中所得芯片在真空条件下干燥至衡重，得到用于传感器的甲基苯丙胺分子识别敏感芯片。

5.根据权利要求4所述的一种传感器的甲基苯丙胺分子识别敏感芯片的制备方法，其特征在于：所述的聚合反应单体采用如下一种或两种的化合物：丙烯酸、甲基丙烯酸、三氟甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、亚甲基丁二酸、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸二乙胺乙基酯、2，6-二氨基吡啶、丙烯酰胺、2-乙烯基吡啶、4-乙烯基吡啶、对乙基苯乙酸或对乙烯苯甲酸；所述的交联剂选自如下之一的化合物：乙二醇二甲基丙烯酸酯、N，N’-亚甲基二丙烯酰胺、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯或二乙烯基苯；所述的致孔剂为如下一种或两种的化合物：二氯甲烷、三氯甲烷、甲苯、甲醇、乙腈、N，N-二甲基甲酰胺、砜类化合物或杂环类化合物；所述的引发剂选自如下之一的化合物：偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、2，2’-偶氮-双(2，4-二甲基戊腈)或过氧化苯甲酰。

6.根据权利要求4或5所述的一种传感器的甲基苯丙胺分子识别敏感芯片的制备方法，其特征在于：各反应物的用量配比如下：

所述的聚合反应单体与所述的印迹分子的物质的量比为2～10:1

所述的交联剂与所述的印迹分子的物质的量比为4～40:1

所述的交联剂与所述的聚合反应单体的物质的量比为1～20:1；

所述的引发剂与所述的聚合反应单体的物质的量比为0.05～0.20:1。

7.根据权利要求4所述的一种传感器的甲基苯丙胺分子识别敏感芯片的制备方法，其特征在于：所述步骤c)中超声时间为5～10min，通氮气除氧时间为5～10min；所述步骤d)中加热反应温度为55～70℃，反应时间为3.5～24小时。

8.根据权利要求4所述的一种传感器的甲基苯丙胺分子识别敏感芯片的制备方法，其特征在于：所述的洗脱剂为有机溶剂和酸的混合液或者有机溶剂与水、酸的混合液；所述的有机溶剂为甲醇或乙腈，所述的酸为乙酸，并且酸与有机溶剂的体积比为1：1～50或者水、酸与有机溶剂的体积比为1：1～10：1～500。

9.根据权利要求4所述的一种传感器的甲基苯丙胺分子识别敏感芯片的制备方法，其特征在于：步骤d)中所述的粘有支撑膜的硅烷化载玻片采用如下方法得到：首先依次用铬酸洗液、二次蒸馏水和乙醇对载玻片进行反复清洗直至无明显污染；之后置于Piranha溶液，即H₂SO₄：H₂O₂(3：1，V/V)的混合溶液中于50℃加热一个小时，再依次用蒸馏水、乙醇淋洗，并用氮气吹干；最后在50mM三甲基氯硅烷的乙醇溶液中浸泡过夜，使之硅烷化；每次使用前，首先用乙醇淋洗硅烷化载玻片，并用氮气吹干，然后把用拉制好的封口膜紧粘在硅烷化载玻片的表面，再用刀片在封口膜的中间区域划出一方形空白区域，载玻片上残留的封口膜即为支撑膜，得到粘有支撑膜的硅烷化载玻片。