[发明专利]一种钠离子传感器及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及电化学传感器技术领域，特别是涉及一种钠离子传感器及其制造方法。

背景技术

钠离子的检测在医学、生化、制药、化工、环保和食品等诸多方面有着广泛的应用，特别是人体体液中钠离子的检测具有重要的医学临床意义。人体内的钠是细胞外液中重要的阳离子，占细胞外液总阳离子总量的90％以上，对维持稳定的细胞外液容量和渗透压起着重要作用。体液中各种离子保持一定的比例是维持神经、肌肉正常应激功能的必要保障，钠离子浓度正常是保证其功能的重要因素。

传统的钠离子选择性电极由内参比电极、内参比溶液和敏感膜组成。测量时，将那离子选择性电极与参比电极组成钠离子传感器，并与外接的测量装置连接构成一个电化学电池，该电池的电动势与参比电极、内参比电极的电极电位满足如下能斯特方程：

其中，R为摩尔气体常数，T为热力学温度，Z为待测离子的价态，F为法拉第常数，a1为待测溶液中的离子浓度，a2为内参比溶液中的离子浓度。参比电极的电极电势一般为定值，内参比溶液中的离子浓度也是已知的，则通过测量出电池电动势，就可以计算出待测溶液的离子浓度。

传统离子选择性电极的内参比溶液一般采用电解质溶液，只能在较低的温度、压力下工作，其制造成本较高，且造成钠离子选择性电极的体积较大，导致响应慢，很难进行电极的微型化，也不易携带，无法满足手术、急诊、野外救护等场合的需求，也无法适应家庭医疗、现代医疗体外诊断器械模式的趋势。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种钠离子传感器及其制作方法，能够使钠离子传感器微型化，便于携带，且操作方便。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种钠离子传感器，包括基板；第一钠离子选择电极，所述第一钠离子选择电极包括设置于所述基板上的第一反应电极；第二钠离子选择电极，所述第二钠离子选择包括设置于所述基板上的第二反应电极；固态电解质参比层，所述固态电解质参比层覆盖在所述第一反应电极和第二反应电极上；钠离子敏感膜，所述钠离子敏感膜设置于所述固态电解质参比层上；绝缘层，所述绝缘层设置于所述钠离子敏感膜上，并且所述绝缘层上设置有第一开口和第二开口，所述第一开口与所述钠离子敏感膜连通形成第一反应腔，所述第二开口与所述钠离子敏感膜连通形成第二反应腔，其中，所述第一反应腔位于第一反应电极上方，所述第二反应腔位于第二反应电极上方；盐桥，所述盐桥设置于所述绝缘层上，其中，所述盐桥的一端延伸至所述第一反应腔内，且另一端延伸至所述第二反应腔内。

其中，所述第一钠离子选择电极还包括第一接触电极和第一导线；所述第一接触电极和第一导线均设置于所述基板上，并且所述第一导线分别连接所述第一接触电极和第一反应电极；所述第二钠离子选择电极还包括第二接触电极和第二导线；所述第二接触电极和第二导线均设置于所述基板上，并且所述第二导线分别连接所述第二接触电极和第二反应电极。

其中，所述第一钠离子选择电极和第二钠离子选择电极平行设置。

为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种钠离子传感器的制作方法，包括通过第一印刷设备将银印刷材料印刷在基板上，形成第一反应电极和第二反应电极；通过第二印刷设备将铂印刷材料印刷在基板上，形成第一导线、第二导线、第一接触电极和第二接触电极，并且所述第一导线分别与第一反应电极和第一接触电极连接，所述第二导线分别与第二反应电极和第二接触导线连接；对所述反应电极进行擦洗，并擦拭干净；对所述反应电极进行氧化处理，并且清洗烘干；在浓度为2.5m～6.5mM的碳酸钠溶液中加入质量百分比为2％～7％的明胶，充分搅匀，形成电解质层浆料，通过第三印刷设备将所述电解质层浆料印刷在反应电极表面，形成固态电解质参比层；在0.ml～4.2ml癸二酸二丁酯中加入16.9m～20.9mg颉氨霉素、15.0mg～19.0mg的四苯硼钠和1118mg～1122mg的PVC，震荡1分钟后，加入6ml～10ml丙酮，震荡溶解生成透明粘稠的钠离子成膜液，通过第四印刷设备将所述钠离子成膜液印刷固态电解质参比层的表面，形成钠离子敏感膜；将绝缘层印刷在所述钠离子敏感膜，其中，所述绝缘层上设置有第一开口和第二开口，所述第一开口与所述钠离子敏感膜连通形成第一反应腔，所述第二开口与所述钠离子敏感膜连通形成第二反应腔，其中，所述第一反应腔位于第一反应电极上方，所述第二反应腔位于第二反应电极上方；将所述盐桥设置于所述绝缘层上，其中，所述盐桥的一端延伸至所述第一开口内，且另一端延伸至所述第二开口内。