[发明专利]一种声表面波生物传感器敏感膜的电化学原位制备方法

摘要

一种声表面波生物传感器敏感膜的电化学原位制备方法，在声表面波器件上用电化学方法原位电沉积一层生物敏感膜，步骤如下：1)制备敏感膜装置的清洗；2)电沉积溶液的配置；3)SAW器件的清洗、烘干；4)表面波生物传感器敏感膜的电化学原位制备。本发明的优点是：将电化学方法应用于制备SAW生物传感器，二者工艺可兼容，生产高效、成本低；SAW传感器的体积小、抗干扰能力强，便于在各种极端环境下应用；检测浓度低，可达到10^‑8mol/L。

主权项

1.一种声表面波生物传感器敏感膜的电化学原位制备方法，其特征在于在声表面波器件上用电化学方法原位电沉积一层生物敏感膜，具体步骤如下：1)制备敏感膜装置的清洗SAW传感器敏感膜的制备装置，由参比电极、对电极、工作电极、电极夹、声表面波器件、铂丝、电沉积溶液和密封容器组成，参比电极和对电极分别与铂丝连接，工作电极通过电极夹与声表面波器件连接，电沉积溶液装入密封容器中，铂丝伸入电沉积溶液中，声表面波器件的叉指换能器浸入电沉积溶液中；将直径为0.5mm的铂丝放在装有无水乙醇的容器中，使需要浸入电沉积溶液的部分铂丝能浸入无水乙醇中，将容器放入超声清洗机中，超声清洗铂丝5‑10min，从超声清洗机中取出容器，再从容器中取出铂丝，然后放在装有超纯水的容器中，并将容器放在超声清洗机中，超声清洗铂丝5‑10min，最后用滤纸吸去铂丝表面水分；在容器中放入无水乙醇并使无水乙醇超过容器的1/3，将容器置于超声清洗机中，超声清洗烧杯5‑10min，在烧杯超声的过程中，顺着烧杯口用洗瓶将无水乙醇沿烧杯壁流下，至整个烧杯壁都有无水乙醇流过；将电极夹放在上述装有无水乙醇的容器中浸泡5min，用洗瓶中的超纯水将电极夹冲洗1‑2min，再用滤纸将电极夹擦拭干净，完成制备敏感膜装置的清洗工作；2)电沉积溶液的配置配制好的pH值为5‑8的缓冲溶液作为底液，在配置好的底液中加入镍盐，底液与镍盐的用量比为10mL：1mmol，溶液放置在超声清洗机中超声3‑5min，到溶液完全溶解镍盐颗粒为止；取出装有溶液的容器，在容器中再次加入相应量的强电解质，底液与强电解质的用量比为10mL：1mmol，再次将溶液放置在超声清洗机中超声3‑5min，到溶液完全溶解强电解质颗粒为止；取出装有溶液的容器，在容器中再次加入相应量的氨基酸，底液与氨基酸的用量比为1000mL：1mmol，用玻璃棒搅拌溶液1min，倒入容量瓶；把配制好的缓冲溶液沿玻璃棒倒入容器中，冲洗容器和玻璃棒，冲洗过的缓冲溶液倒入容量瓶，反复此冲洗过程3～5次，最后用缓冲溶液定容，并将容量瓶中的溶液前后摇晃均匀，制得所需的电沉积溶液；3)SAW器件的清洗、烘干用镊子夹住SAW器件的端口，使SAW器件的叉指部分浸入无水乙醇中涮洗1‑3min，取出SAW器件，用滤纸吸干叉指表面的无水乙醇，再浸入超纯水中涮洗1‑3min，取出SAW器件，用滤纸吸干叉指表面的水分，再用红外灯在60‑100℃的温度下烘烤1‑2min；4)表面波生物传感器敏感膜的电化学原位制备容器中倒入步骤2中配制的电沉积溶液，溶液体积为容器的2/3，将铂丝弯折使其与SAW器件的叉指部分平行，并用电极夹夹住SAW器件的接地端，使SAW器件的叉指部分浸入溶液，调节铂丝与SAW器件之间的距离保持在1cm，每次电沉积时SAW器件和铂丝间的距离保持一定；夹住SAW器件的电极夹连接到设备的工作端口，对电极和参比电极的端口与铂丝相连，构成两电极体系，采用电化学的循环伏安法、多电位阶跃法或者恒电位法把敏感成分沉积到SAW器件上；把沉积上敏感膜的SAW器件连电极夹整个取下，将SAW器件的叉指部分浸入超纯水中涮洗1‑3min，后用滤纸吸干叉指表面的水分，反复此涮洗过程3‑5次，用红外灯在60‑100℃的温度条件下烘烤1‑2min，制得表面波生物传感器敏感膜。