[发明专利]一种纳米柔性血糖微传感器及其制备方法

摘要

本发明公开了一种纳米柔性血糖微传感器及其制备方法，包括：柔性基底、环氧树脂层、电极结构、葡萄糖氧化酶膜层。柔性基底具有良好的温度适应性(‑10‑300℃)，电极结构导电性能优异且抗酸碱腐蚀，葡萄糖氧化酶负载微沟道(沟道长度小于10mm，宽度10μm‑500μm)为纳米材料织构组成，柔韧性好，灵敏度高，在葡萄糖浓度(0.5‑30mmol/L)范围呈现线性相关性，具有良好的可逆性与重复性，亲水耐磨薄膜具有良好的离子透过特性、强的吸水特性与保护敏感层的作用。本发明无毒无害，接触人体皮肤舒适不过敏，其总体结构不超过小于1cm²，可通过电流响应实现人体血液血糖值(0.5‑30mmol/L)的原位实时测量与分析。

主权项

1.一种纳米柔性血糖微传感器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：碳纳米管成膜按照0.1‑0.3mg/mL浓度称取碳纳米管，将其置于体积比3：1质量分数95‑98％浓硫酸与质量分数65‑68％浓硝酸的混合酸中，在110℃下搅拌45‑90min，离心去上清液、调节pH至中性；平铺30‑60℃下蒸干水分，得到羧基化碳纳米管薄膜；步骤二：葡萄糖传感材料制备利用磁控溅射在步骤一制得薄膜上制备氧化锌，靶材选用氧化锌，溅射气压为1pa，靶基距5‑10cm，溅射功率50‑300W，用氩气作为保护气，基片温度为常温，溅射20‑90min；在该材料上喷涂5‑30μL葡萄糖氧化酶溶液，所制得传感材料与微沟道大小相同；葡萄糖氧化酶溶液浓度为1‑40mg/mL；步骤三：柔性衬底预处理将柔性基底材料在等离子增强化学气相沉积系统中处理：采用氢气或氧气反应气压20‑120Pa，射频功率为20‑80W，室温下处理柔性基底，使其与液体接触角小于5°，在预处理衬底上悬涂厚度为1‑3μm环氧树脂；步骤四：电极及传感微沟道设计在处理后的柔性基底材料上通过紫外曝光做好电极模板，通过电子束蒸镀镀上间隔1‑10μm金属电极，两端电极通过压焊或者银胶引出电极引线；制得微沟道电极层，设计微沟道长1‑6cm，宽度3‑100μm；步骤五：亲水保护层的制备将孔径为0.01‑0.5微米的偏氟乙烯PVDF膜在等离子增强化学气相沉积系统中处理：采用氢气或氧气反应气压20‑120Pa，射频功率为20‑80w，室温下处理，使其与液体接触角小于5°，作为离子选择亲水保护层，通过环氧树脂贴装在电极与传感材料上方，保护电极材料、传感材料同时保证葡萄糖分子透过与析出。