一种纱线基比色传感器件的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种纱线基比色传感器件的制备方法，属于复合材料领域。该方法中，纱线被用作液体输送通道和化学反应器，检测区域通过在棉织物上绣花形成，使用柔性且生物相容性良好的膜将检测区域封装，利用纱线传导待测液体进入检测区域并进行颜色显示以此对待测液体进行物质的检测与含量的确定。本发明专利技术制备的设备有望提供廉价、快速、便携式和可靠的生物物质检测，特别是在资源匮乏的环境下，有望用于生产个人即时诊断装置，在复合材料领域具有非常广阔的发展空间。

Preparation of a yarn based colorimetric sensor

【技术实现步骤摘要】
一种纱线基比色传感器件的制备方法
本专利技术涉及一种纱线基比色传感器件的制备方法，属于复合材料领域。
技术介绍
在本专利技术中，纱线被用作液体输送通道和化学反应器，检测区域通过在棉织物上绣花形成，使用柔性且生物相容性良好的膜将检测区域封装，利用纱线传导待测液体进入检测区域并进行颜色显示以此对待测液体进行物质的检测与含量的确定。代谢性碱中毒是一种软组织pH值升高的疾病，可以通过测量汗液中的pH值对体液中的pH值进行非侵入式的测量；汗液中的葡萄糖水平会随着饮食和运动而变化，从而产生有关糖尿病前期状况和运动表现的信息；汗液中钠和氯的浓度与脱水密切相关同时汗液中的氯的浓度也可以作为新生儿囊性纤维化的筛查指标。
技术实现思路
本专利技术将纱线通过数码绣花机绣制在纯棉织物上，随后将用于检测不同浓度葡萄糖、pH和氯离子的检测液通过纱线输送到检测区域用于体液中相关物质的检测，使用柔性且生物相容性良好的膜将检测区域封装，利用纱线传导待测体液进入检测区域并进行颜色显示以此对待测液体进行物质的检测与含量的确定。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：(1)封层的制备：取固化剂和基本组分溶液混合，搅拌后倒入容器中并用真空烘箱除去气泡，放入烘箱中进行固化；(2)葡萄糖检测区域的制备：将葡萄糖氧化酶、辣根过氧化物酶、海藻糖和碘化钾溶于1ml柠檬酸钠缓冲液中，将20μL混合溶液导入葡萄糖比色区；(3)pH检测区域的制备：将20μL的pH指示剂溶液导入检测区；(4)氯离子检测区域的制备：采用2，4，6-三吡啶基三嗪溶解于甲醇中，加入吐温80提高TPTZ的溶解度，加入HgSO4和FeSO4以配置氯离子检测混合溶液，将20μL的氯离子检测溶液导入检测区；(5)纱线的精炼处理：采用Na2CO3对纱线进行精练处理，将纱线放入Na2CO3溶液中，在高温条件下处理，然后用二次水进行冲洗。上述步骤(1)中所述用于封层的固化剂和基本组分溶液的比例为1∶5-1∶10。上述步骤(1)中所述烘箱的温度为70-80℃。上述步骤(1)中所述混合液放入烘箱中的固化的时间为2-5h。上述步骤(2)中所述葡萄糖氧化酶的用量为1-10mg，辣根过氧化物酶的用量为0.1-0.5mg，海藻糖的用量为100-500mg，碘化钾的用量为50-100mg。上述步骤(3)中所述pH指示剂为通用型pH指示剂，指示范围为3-12。上述步骤(4)中所述2，4，6-三吡啶基三嗪溶液的浓度为0.5-5mmol/L。上述步骤(4)中所述吐温80的用量为0.5-10wt％。上述步骤(4)中所述HgSO4的浓度为1-10mmol/L。上述步骤(4)中所述FeSO4的浓度为1-10mmol/L。上述步骤(5)中所述Na2CO3的浓度为10-30mg/L。上述步骤(5)中所述纱线处理的温度为90-100℃。上述步骤(5)中所述纱线处理的时间为5-30s。本专利技术的优越性：由于棉织物和纱线容易获取并且成本较低，因此基于纱线的微流体设备具有潜在的应用前景，可作为医疗保健领域的一次性诊断设备，由于其制造成本低、使用方便，因此非常适合家庭以及个人使用。基于纱线的微流体设备有潜力通过提供廉价、快速、便携式和可靠的诊断来提高生活质量。纱线基传感装置由于其独特的特点，特别是在资源匮乏的环境下，有望用于生产个人即时诊断装置。附图说明以下附图仅旨在于对本专利技术做示意性说明及解释，并不限于本专利技术的范围。其中：图1：为本专利技术中实施例1的结果图。图2：为本专利技术中实施例2的结果图。图3：为本专利技术中实施例3的结果图。具体实施方式下面结合附图与具体的实施方案叙述本专利技术。除非特别说明，本专利技术中所用的技术手段均为本领域技术人员所公知的方法。另外，实施方案应理解为说明性的，而非限制本专利技术的范围，本专利技术的实质和范围仅由权利要求书所限定。对于本领域技术人员而言，在不背离本专利技术实质和范围的前提下，对这些实施方案中的物料成分和用量进行的各种改变或改动也属于本专利技术的保护范围。实施例1：将用于检测不同浓度葡萄糖、pH和氯离子的检测液整理到检测区域，同时在检测区域的周围使用同样的试剂和材料设置比色色块，对于pH＝4，5，6，7，8，9，10的比色色块，颜色呈现分别为红、粉红、橙色、黄、黄绿和绿色；对于葡糖糖浓度＝10，25，50，100，125，150μM的比色色块，颜色呈现分别为浅黄、黄、深黄、黄褐、褐、深褐；对于氯离子浓度＝10，25，50，100，125，150mM，颜色呈现分别为蓝白、天蓝、浅蓝、蓝、深蓝、藏蓝。如图1所示，比色检测区及比色色块区。实施例2：将用于检测不同浓度葡萄糖、pH和氯离子的检测区域使用柔性且生物相容性良好的膜将检测区域封装，利用纱线传导待测体液进入检测区域并进行颜色显示以此对待测液体进行物质的检测与含量的确定。如图2所示，封层封装的检测区域。实施例3：为了去除纱线表面的油污和杂质，采用碳酸钠对纱线进行精练处理。将处理后的纱线进行干燥处理后放入飞纳电子显微镜观察处理后纱线的形貌，如图3所示，从电镜观察可以看出，经Na2CO3精炼处理的丝光棉，莫代尔纤维，铜氨纤维，粘胶纤维和竹粘胶纤维表面没有明显的损伤。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种纱线基比色传感器件的制备方法，包括以下步骤：/n(1)封层的制备：取固化剂和基本组分溶液混合，搅拌后倒入容器中并用真空烘箱除去气泡，放入烘箱中进行固化；/n(2)葡萄糖检测区域的制备：将葡萄糖氧化酶、辣根过氧化物酶、海藻糖和碘化钾溶于1ml柠檬酸钠缓冲液中，将20μL混合溶液导入葡萄糖比色区；/n(3)pH检测区域的制备：将20μL的pH指示剂溶液导入检测区；/n(4)氯离子检测区域的制备：采用2，4，6-三吡啶基三嗪溶解于甲醇中，加入吐温80提高TPTZ的溶解度，加入HgSO

【技术特征摘要】
1.一种纱线基比色传感器件的制备方法，包括以下步骤：
(1)封层的制备：取固化剂和基本组分溶液混合，搅拌后倒入容器中并用真空烘箱除去气泡，放入烘箱中进行固化；
(2)葡萄糖检测区域的制备：将葡萄糖氧化酶、辣根过氧化物酶、海藻糖和碘化钾溶于1ml柠檬酸钠缓冲液中，将20μL混合溶液导入葡萄糖比色区；
(3)pH检测区域的制备：将20μL的pH指示剂溶液导入检测区；
(4)氯离子检测区域的制备：采用2，4，6-三吡啶基三嗪溶解于甲醇中，加入吐温80提高TPTZ的溶解度，加入HgSO4和FeSO4以配置氯离子检测混合溶液，将20μL的氯离子检测溶液导入检测区；
(5)纱线的精炼处理：采用Na2CO3对纱线进行精练处理，将纱线放入Na2CO3溶液中，在高温条件下处理，然后用二次水进行冲洗。


2.根据权利要求1所述，一种纱线基比色传感器件的制备方法，其特征在于，上述步骤(1)中所述用于封层的固化剂和基本组分溶液的比例为1∶5-1∶10。


3.根据权利要求1所述，一种纱线基比色传感器件的制备方法，其特征在于，上述步骤(1)中所述烘箱的温度为70-80℃。


4.根据权利要求1所述，一种纱线基比色传感器件的制备方法，其特征在于，上述步骤(1)中所述混合液放入烘箱中的固化的时间为2-5h。


5.根据权利要求1所述，一种纱线基比色传感器件的制备方法，其特征在于，上述步...

【专利技术属性】
技术研发人员：李秋瑾，赵芷芪，陈霖娜，张健飞，巩继贤，李政，
申请(专利权)人：天津工业大学，
类型：发明
国别省市：天津;12