[发明专利]一种多通道化学阻抗传感器及制作和使用方法

说明书

本发明涉及一种多通道化学阻抗传感器及制作和使用方法，具体包括从上到下叠加的上封层正面、过滤接口层正面、电极层反面、引线层正面、下封层；上封层为进样通道表面防污层，过滤接口层采用纤维素滤纸作为基底，疏水油墨作为正反面表层，一侧的进样口采用楔形结构，通过对应的具有亲水性的引流管道连通圆形样品池，另一侧为平行排列的电极引线，并通过通孔分别连接至反面的对应电极引线；电极层正面包括多个通道工作电极和一对参比、对电极，所述工作电极间隔分布在样品池周围，采用导电油墨引出端线，通过对应的引流通道连接至所述样品池区域；参比电极及对电极丝印在所述样品池区域，参比电极引线和对电极引线通过对应的通孔连接到反面引线。

技术领域

本发明涉及电化学生物传感器技术领域，具体为一种多通道化学阻抗传感器及制作和使用方法。

背景技术

环境污染给食品安全带来巨大的风险，其中环境激素残留检测对于保障环境安全具有重大意义。传统用于环境激素检测的方法包括气相色谱法、高效液相色谱法和液相色谱-质谱联用法等，这些检测方法对于样品前处理程序比较复杂，检测步骤十分繁琐，需要使用大型笨重且昂贵的检测设备，很难满足环境激素快速检测的需求。

电化学分析方法具有检测速度快和检测灵敏度高等优点，在环境激素快速检测方面得到了极为广泛的应用。电化学阻抗检测方法是利用电化学工作站在电化学阻抗传感器电极端施加正弦变化的扰动电势信号E ，进而测得电流响应i 变化。利用丝网印刷技术与电化学分析方法相结合构建的小型集成化电化学传感器成为研究热点。

发明内容

基于背景技术提到的技术问题，本发明提供了一种多通道电化学阻抗传感器，包括叠加顺序为上封层正面、过滤接口层正面、电极层反面、引线层正面、下封层；所述上封层为进样通道表面防污层，其正面由聚对苯二甲酸乙二醇酯材料构成塑封层；所述过滤接口层采用纤维素滤纸作为基底，疏水油墨作为正反面表层，一侧的进样口采用楔形结构，通过对应的具有亲水性的引流管道连通圆形样品池，另一侧为平行排列的电极引线，并通过对应的通孔分别连接反面的对应电极引线；所述电极层采用纤维素滤纸作为基底，正面包括多通道工作电极、一对参比电极和对电极，所述工作电极间隔分布在样品池周围，采用导电油墨引出端线，通过对应的引流通道连接至样品池区域；参比电极及对电极丝印在所述样品池区域，参比电极引线和对电极引线 通过对应的通孔连接到反面引线；所述引线层为PET材质，PET材质指的是聚对苯二甲酸乙二醇酯，通过导电油墨接触引线将所述电极层的多通道工作电极通过引出连接至多路旋转开关，并与所述过滤接口层的工作电极引线连接；所述下封层为PET材质，所述多路旋转开关贯穿所述下封层上的对应通孔。

并提出了一种制作多通道电化学阻抗传感器的方法，包括对权利要求1中的多通道电化学阻抗传感器的五个结构层进行设计，利用丝网印刷技术将导电油墨和疏水油墨分别印制在纤维素滤纸和 PET 基材上形成过滤接口层、电极层和引线层；将碳基纳米材料、与纳米金属材料合成碳基纳米复合材料；将碳基纳米复合材料修饰到电化学阻抗传感器工作表面，将电活性物质电聚合到碳基纳米复合材料表面；然后将抗体固定到的电化学阻抗传感器表面，滴加牛血清蛋白进行非检测活性位点的封闭；最后利用壳聚糖成膜作用实现整个工作电极表面的整体封闭； 将五层结构按照顺序叠放好，利用热熔法将五层结构压合在一起形成完整的电化学阻抗传感器。

本发明的有益效果为，本发明的电化学阻抗传感器通过五层的结构设计具有结构简单、检测灵敏度高、价格低廉，可批量制作，而且可以实现不同类型环境激素快速高灵敏度检测，提高了速度，节省了成本。

附图说明

图1为多通道电化学阻抗传感器的整体结构示意图；

图2为多通道电化学阻抗传感器的正面分层结构示意图；

图3为多通道电化学阻抗传感器的反面分层结构示意图；

图4为碳基纳米复合材料合成过程的示意图；

1：上封层；2：过滤接口层；3：电极层； 4：引线层；5：下封层；