[发明专利]一种柔性可拉伸葡萄糖传感器及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种柔性可拉伸葡萄糖传感器，其特征在于，包括柔性基底；

所述柔性基底上依次设有金属电极层和铟金属薄膜层，在铟金属薄膜层上设有离散的金属氧化物颗粒，在金属氧化物颗粒的外表面包附有葡萄糖氧化酶。

2.如权利要求1所述的柔性可拉伸葡萄糖传感器，其特征在于，所述柔性基底的材料为拉伸率大于200％的高分子聚合物；

优选地，所述高分子聚合物为聚二甲基硅氧烷、聚对苯二甲酸乙二醇酯、硅胶或橡胶中的任意一种或至少两种的混合物；

优选地，所述柔性基底的厚度为0.1～0.5mm。

3.如权利要求1或2所述的柔性可拉伸葡萄糖传感器，其特征在于，所述金属电极层的厚度为20～200nm，优选为20～100nm；

优选地，所述金属电极层采用的金属材料为金、铂或银中的任意一种或至少两种的混合物。

4.如权利要求1-3之一所述的柔性可拉伸葡萄糖传感器，其特征在于，所述铟金属薄膜层的厚度为20～100nm，优选为30～80nm；

优选地，所述金属氧化物颗粒的粒径大小为20～100nm，且金属氧化物颗粒的等电点大于7。

5.如权利要求1-4之一所述的柔性可拉伸葡萄糖传感器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)首先在柔性基底上制备金属电极层；

(2)然后在金属电极层上制备铟金属薄膜层；

(3)在铟金属薄膜层上制备离散的金属氧化物颗粒；

(4)通过在保护性气体氛围下低温退火实现金属电极与金属氧化物的复合，并进行酶吸附，得到所述柔性可拉伸葡萄糖传感器。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述金属电极层的制备方法为采用磁控溅射；

优选地，所述金属电极层的厚度为20～200nm，优选为20～100nm。

7.如权利要求5或6所述的方法，其特征在于，步骤(2)所述铟金属薄膜层的制备方法为采用磁控溅射；

优选地，所述磁控溅射的具体操作为：靶枪冷却水温度为4～10℃；生长基底不加热；工作气压为0.5～10Pa；靶枪功率密度为0.01～0.03W/mm²。

8.如权利要求5-7之一所述的方法，其特征在于，步骤(3)所述铟金属薄膜层上金属氧化物颗粒的制备方法为采用旋涂法在铟金属薄膜层上制备离散的金属氧化物颗粒；

优选地，所述金属氧化物颗粒的粒径为20～100nm，且金属氧化物颗粒的等电点大于7。

9.如权利要求5-8之一所述的方法，其特征在于，步骤(4)所述保护性气体为氦、氖、氩或氢气中的任意一种或至少两种的混合物；

优选地，所述低温退火的具体操作为：退火温度为140～180℃，退火时间为5～20min；退火后降温速率为5～10℃/min；

优选地，步骤(4)所述酶吸附的具体操作为：

(a)配制0.05～0.1g/mL的葡萄糖氧化酶的PBS溶液，pH为7～7.5；

(b)将制备的金属电极与金属氧化物复合材料放入步骤(a)所述PBS溶液中浸泡以实现静电吸附，温度控制在2～10℃，时间为5～48h。

10.如权利要求1-4之一所述的柔性可拉伸葡萄糖传感器在葡萄糖检测中的应用。