[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

说明书

本发明提供一种可实时检测体液的纱线状尿酸传感器及其制备方法，涉及柔性传感器领域，包括：S1，制备三条纱线状电极线。S2，在三条电极线的中部覆盖绝缘层，以使每条所述电极线的两端彼此绝缘。S3，在其中一条的一端对尿酸敏感的负载金属纳米粒子的氮掺杂碳材料形成工作电极；另一条的一端涂覆银/氯化银材料形成参比电极；在剩下一条的一端涂覆第一导电材料形成对电极。S4，将对电极、工作电极和参比电极通过编织方法形成不同形态的纱线状尿酸传感器。此尿酸传感器以纱线状电极线为电极以及基底，制备成的传感器为纱线形状，可将其轻易编入织物中，且其灵敏度高、柔韧性好，与酶传感器相比，不会出现酶失活等缺点。

技术领域

本发明涉及柔性传感器领域，且特别涉及一种可实时检测体液的纱线状尿酸传感器及其制备方法。

背景技术

生物指标体液在医疗诊断中发挥巨大作用。大多生物指标是从人体分泌物中提取。尿酸(UA)即(2,4,6-三羟基嘌呤)，其是来自嘌呤衍生物并由肾脏排泄的最终代谢产物，是重要的生物指标之一。体液中的尿酸浓度异常是许多临床疾病的信号，例如痛风，肾病和心血管疾病。因此，快速、准确和可靠地检测体液中的尿酸是诊断和治疗的必要条件。

目前，可用于尿酸检测的可靠技术是化学发光、色谱和电化学技术。其中，酶电化学技术是UA临床分析最可接受的方法，但它具有一些缺点，例如由于酶的失活而导致耐久性问题等。而且现在的尿酸传感器携带不方便，无法随时随身携带并进行实时监测。因此，发明一种实用性好、成本低、选择性强、且方便随身携带可实时测定的非酶的尿酸传感器至关重要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可实时检测体液的纱线状尿酸传感器，此传感器以纱线状电极线为电极以及基底，制备成的传感器为纱线形状，可将其轻易编入衣物中，实现随身携带的效果，将该传感器置于易发汗的人体部位，实时测量人体汗液的尿酸成分。且本发明提供的传感器体积小、灵敏度高、柔韧性好，且相比于酶传感器，不会出现酶失活等缺点。

本发明的另一目的在于提供一种可实时检测体液的纱线状尿酸传感器的制备方法，该制备方法材料简单易得，条件易控。

本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。

本发明提供一种可实时检测体液的纱线状尿酸传感器的制备方法，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。

进一步地，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。

进一步地，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。