[发明专利]一种基于有机薄膜晶体管阵列的尿酸传感器及控制方法

说明书

本发明公开了一种基于有机薄膜晶体管阵列的尿酸传感器，涉及尿酸技术领域，包括若干传感单元，任意所述传感单元包括有机薄膜晶体管和活性电极；其特征在于，所有传感单元构成N行和M列的传感单元阵列；任意所述列的所有行的所述传感单元相同，且某所述列中的所有行的所述传感单元均用于测试所述待测溶液中尿酸的浓度，其余M‑1所述列中的所有行的所述传感单元的每列分别用于测试待测溶液中M‑1种所述尿酸干扰物质浓度。本发明还公开了所述尿酸传感器的控制方法，通过一次测试快速获取所有N×M列所有传感单元的测试数据，原理简单，方法快捷方便，特别适用于准确检测人体血液和其他体液中的尿酸浓度。

技术领域

本发明涉及尿酸传感器技术领域，尤其涉及一种基于有机薄膜晶体管阵列的尿酸传感器及控制方法。

背景技术

尿酸是人体嘌呤代谢的终极产物，由肝脏进行代谢，肾脏排出。人体内的尿酸2/3主要靠尿液排出，而剩下的1/3必须靠粪便和汗液排出。如果尿酸制造过多或者肝脏或肾脏发生病变，造成尿酸在人体中积累，造成血液中的尿酸浓度过高，可能导致或者增加罹患各类疾病的危险，如痛风、心血管疾病、高尿酸血症、高血压、二型糖尿病、蛋白尿等疾病。然而尿酸并非一无是处的代谢废物，尿酸是人体重要的抗氧化剂和离子螯合剂，是很重要的神经保护剂。最近的研究表明，低的尿酸浓度(低于正常水平的25％)导致帕金森病、阿茨海默病和癌症的发生和病情加剧。过高或过低的尿酸水平对多种疾病都有发展形成和促进的作用，而尿酸水平的急剧变化更需要被关注，尿酸水平必须被长期监控。因此，在线检测尿酸水平在疾病发生前检测和治疗过程中预后都具有重要的医学意义。

基于有机薄膜晶体管(organic thin-film transistor，简称OTFT)技术的尿酸传感器，由晶体管配合对尿酸具有选择性识别能力的活性电极组合而成，具有响应快、灵敏度高、信噪比高、成本低、兼容电子检测系统等优点。然而现有技术存在不足之处。一方面，现有尿酸传感器器件封装工艺要求苛刻，否则待测溶液一旦泄露将对器件中的有机材料及其他关键功能层进行破坏，进而影响器件的稳定性和可靠性；另一方面，对尿酸具有选择性识别能力的活性电极特异性有限，在仅仅检测尿酸浓度时，人体血液以及其他体液中的其他非尿酸成分将不可避免地对影响检测准确性，造成尿酸浓度水平结果的误差。

因此，本领域的技术人员致力于开发一种基于有机薄膜晶体管阵列的尿酸传感器及控制方法，在降低封装工艺的要求和难度的同时保证器件的使用寿命，并且能提高检测待测液体的尿酸浓度的准确性。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是如何提供一种能够克服溶液泄露产生的不利影响，并提高尿酸检测准确性的基于有机薄膜晶体管阵列的尿酸传感器及控制方法。

为实现上述目的，本发明提供了一种基于有机薄膜晶体管阵列的尿酸传感器，包括若干传感单元；任意所述传感单元包括有机薄膜晶体管和活性电极；所有传感单元构成N行和M列的传感单元阵列；任意所述列的所有行的所述传感单元相同；某所述列中的所有行的所述传感单元均用于测试待测溶液中尿酸的浓度，且其余M-1所述列中的所有行的所述传感单元的每列，分别用于测试所述待测溶液中M-1种尿酸干扰物质浓度。

进一步地，所述传感单元还包括衬底，所述有机薄膜晶体管和所述活性电极分别位于所述衬底的两侧。

进一步地，所述有机薄膜晶体管包括一个开关有机薄膜晶体管和一个传感有机薄膜晶体管，所述传感有机薄膜晶体管的栅电极连接所述活性电极；所述传感单元的所述传感有机薄膜晶体管经所述开关有机薄膜晶体管选通，输出测试数据。

进一步地，所述开关有机薄膜晶体管和传感有机薄膜晶体管均为底栅型结构或顶栅型结构。

进一步地，所述活性电极包括敏感薄膜，所述敏感薄膜与待测液体直接接触。

进一步地，用于测试尿酸浓度的所述活性电极的敏感薄膜为尿酸酶薄膜。