[发明专利]一种可实时检测体液的纱线状尿酸传感器及其制备方法

权利要求书

1.一种可实时检测体液的纱线状尿酸传感器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，制备三条纱线状电极线；

S2，在三条所述电极线的中部均覆盖绝缘层，形成各自的绝缘区，以使每条所述电极线的两端彼此绝缘；

S3，在一条所述电极线的一端涂覆对尿酸敏感的负载金属纳米粒子的氮掺杂多孔碳材料形成工作电极；在另一条所述电极线的一端涂覆银/氯化银材料形成参比电极；在剩下一条所述电极线的一端涂覆第一导电材料形成对电极；其中，所述对电极、所述工作电极和所述参比电极的涂覆区域分别作为三者的工作区，另一端分别作为三者的电极连接区；所述第一导电材料不包括负载金属纳米粒子的氮掺杂多孔碳材料；

S4，将所述对电极、所述工作电极和所述参比电极各自的绝缘区通过编织方法捻合形成三电极合股的纱线状尿酸传感器；或将所述对电极、所述工作电极和所述参比电极以“S”型或“Z”型方式平行缠绕在基底纱线上形成三电极包芯式的纱线状尿酸传感器；或将所述对电极、所述工作电极和所述参比电极依次平行排列缝制在织物上形成三电极平行的纱线状尿酸传感器；其中，所述对电极、所述工作电极和所述参比电极的工作区均位于同一侧；

其中，所述负载金属纳米粒子的氮掺杂多孔碳材料是以含有巯基的生物蛋白作为还原剂和修饰剂，将金属离子还原并形成金属纳米粒子，使所述含有巯基的生物蛋白对所述金属纳米粒子进行包裹，经干燥、碳化后获得；

所述负载金属纳米粒子的氮掺杂多孔碳材料按照以下步骤制备：

S31，在含有巯基的生物蛋白和金属前驱体的混合液中加入碱液反应得到反应液，所述反应液中含有金属纳米粒子、含有巯基的生物蛋白、碱性反应介质；将所述反应液静置反应一段时间后，干燥获得金属纳米粒子@生物蛋白；

S32，将所述金属纳米粒子@生物蛋白在100℃～1000℃条件下碳化，得到蛋白质基氮掺杂碳/金属纳米粒子复合材料。

2.根据权利要求1所述的可实时检测体液的纱线状尿酸传感器的制备方法，其特征在于，所述对电极、所述工作电极和所述参比电极的长度均为3～15cm，横截面的直径均为300～800μm。

3.根据权利要求1所述的可实时检测体液的纱线状尿酸传感器的制备方法，其特征在于，在S1中，所述电极线为导电线；或为通过在基底纱线浸涂、涂覆或电镀第二导电材料形成的导电纱线，其中，所述第二导电材料选自银纳米线、碳材料、离子液体和导电高分子材料中的一种或多种；所述基底纱线选自天然纤维纱线和化学纤维纱线中的一种。

4.根据权利要求1所述的可实时检测体液的纱线状尿酸传感器的制备方法，其特征在于，在S2中，所述绝缘层由柔性疏水材料制成。

5.根据权利要求1所述的可实时检测体液的纱线状尿酸传感器的制备方法，其特征在于，在S3中，所述第一导电材料选自选自石墨、石墨烯、碳纳米管、铂、钯、银、金中的一种或多种；所述银/氯化银材料由银纳米粒子或银纳米线经FeCl₃溶液氯化制成。

6.根据权利要求1所述的可实时检测体液的纱线状尿酸传感器的制备方法，其特征在于，所述含有巯基的生物蛋白选自角蛋白、牛血清白蛋白、改性角蛋白、改性牛血清白蛋白、酪氨酸蛋白激酶、修饰蛋白激酶、β-乳球蛋白、修饰β-乳球蛋白、大豆蛋白11S、修饰大豆蛋白11S、人血清白蛋白、修饰人血清白蛋白、α球蛋白、修饰α球蛋白、肌动蛋白、修饰肌动蛋白、冠蛋白、修饰冠蛋白、纤维连接蛋白、修饰纤连蛋白、肌球蛋白、修饰肌球蛋白、血影蛋白、修饰血影蛋白、原肌球蛋白、改良原肌球蛋白、微管蛋白、修饰微管蛋白和修饰β球蛋白中的一种或多种。