本发明专利技术提供了一种基于PET的柔性电极及其制备方法，属于电化学传感器技术领域。所述基于PET的柔性电极包括印刷有碳浆的PET衬底，在所述PET衬底上从下至上依次设有MXene和MWCNT的复合层、皮质醇抗体层、以及牛血清蛋白层。其制备方法是先在PET衬底上形成柔性丝网印刷碳电极，再将MXene和MWCNT的混悬液滴在丝网印刷碳电极表面形成MXene和MWCNT复合层，然后将皮质醇抗体滴加到上述MXene和MWCNT复合层表面上，最后加入牛血清蛋白到上述工作电极并通过孵育过程获得最终柔性电极。本发明专利技术的电极结构简单，制作过程简单，具有较高的电化学性能、机械柔韧性、和生物相容性，可广泛的应用于临床诊断的便携式分析设备、病情实时监控和人体健康监测等领域。康监测等领域。康监测等领域。
【技术实现步骤摘要】
一种基于PET的柔性电极及其制备方法和应用
[0001]本专利技术涉及电化学传感器
，具体涉及一种基于PET的柔性电极及其制备方法。
技术介绍
[0002]皮质醇由肾上腺产生，它具有影响葡萄糖生成、脂肪代谢、炎症反应、中枢神经系统和 免疫功能的几个重要功能。体内皮质醇水平的异常分泌会抑制免疫系统，抑制炎症并降低脂 肪和氨基酸的浓度。生理上较高的皮质醇浓度与库欣病有关，并导致疲劳、骨骼脆弱和肥胖 的症状；而较低的皮质醇浓度会导致爱迪生病。皮质醇也被认为是压力的生物标志物，而长 期的压力会导致很多负面后果，并对免疫、心血管和中枢神经系统产生不利影响。因此，如 果身体受到慢性压力的影响，检测皮质醇可能是非常有用的指标，并有助于这些疾病的早期 诊断。
[0003]目前，基于物理信号监测的柔性可拉伸传感器迅速发展，并在人类活动健康监测和个性 化治疗方面展示了巨大的应用前景。柔性电化学传感器则是获取生物体内信号分子丰富化学 信息的强有力监测工具，由于其具有良好的力学性能、灵敏度和稳定性等特性而广泛应用到 健康监护系统中。然而，与当前发展迅猛的物理传感器相比，电化学传感器对材料的导电性 和电化学惰性要求更高，导致柔性电化学设备发展相对缓慢。
技术实现思路
[0004]为了解决上述问题，本专利技术提供了一种基于PET的柔性电极及其制备方法，在PET衬底 上依次形成柔性MXene和MWCNT复合层、皮质醇抗体层以及牛血清蛋白层，电极结构简 单，制作过程简单，具有较高的电化学性能、机械柔韧性和生物相容性，在广泛的应用于临 床诊断的便携式分析设备、病情实时监控和人体健康监测等领域具有巨大潜力。
[0005]为了实现以上目的，本专利技术采取的一种技术方案是：
[0006]一种基于PET的柔性电极，包括印刷有碳浆的PET衬底，在所述PET衬底上从下至上 依次设有MXene和MWCNT复合层、皮质醇抗体层、以及牛血清蛋白层。
[0007]其中，MXene和MWCNT复合层，设置在所述PET衬底的表面；皮质醇抗体层，设置 在所述MXene和MWCNT复合层的表面；以及牛血清蛋白层，设置在所述皮质醇抗体层的 表面。
[0008]上述基于PET的柔性电极的制备方法，包括以下步骤：
[0009]S10，将PET衬底固定在印刷模板上，再将碳浆滴在丝网上，然后用刮板印刷，将PET 衬底与丝网印刷模板分离并放置在真空干燥箱中在70
±
5℃下干燥240
±
5min后制成丝网印刷 碳电极，作为工作电极；
[0010]S20，将MXene和MWCNT的混悬液滴在S10的工作电极表面，在真空干燥箱中25
‑
35℃ 放置325
‑
35min形成MXene和MWCNT复合层；
[0011]S30，将EDC滴加在S20的MXene和MWCNT复合层表面，室温孵育25
‑
35min，然后 将NHS滴加在其表面室温孵育25
‑
35min，最后将皮质醇抗体滴加到EDC
‑
NHS表面室温孵育 30
±
5min，获得皮质醇抗体层；
[0012]S40，将牛血清蛋白添加到皮质醇抗体层表面，室温孵育25
‑
35min，得到所述柔性电极。
[0013]进一步地，所述步骤S20中，所述MXene和MWCNT混悬液的浓度为1～15mg/mL， MXene和MWCNT之间的质量比为1:1。
[0014]进一步地，所述步骤S30中，所述EDC的浓度为0.1mM，NHS的浓度为0.15mM，皮质 醇抗体的浓度为1～10μg/mL。
[0015]进一步地，所述步骤S40中，所述牛血清蛋白的浓度为1mg/mL。
[0016]一种检测皮质醇的电极系统，包括：工作电极、参比电极和对电极，所述工作电极为上 述基于PET的柔性电极，参比电极为Ag/AgCl电极，对电极为碳浆印刷电极。
[0017]本专利技术的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：
[0018]本专利技术的一种基于PET的柔性电极及其制备方法，在PET衬底上依次形成柔性MXene 和MWCNT复合层、皮质醇抗体层以及牛血清蛋白层，该柔性电极以PET为基底，MXene 和MWCNT无序网络复合结构为导电层及传感层，结构简单，制作过程简单，具有较高的电 化学性能、机械柔韧性和生物相容性，在广泛的应用于临床诊断的便携式分析设备、病情实 时监控和人体健康监测等领域具有巨大潜力。
附图说明
[0019]下面结合附图，通过对本专利技术的具体实施方式详细描述，将使本专利技术的技术方案及其有 益效果显而易见。
[0020]图1所示为本专利技术一实施例的S20～S40步骤的流程图解；
[0021]图2所示为本专利技术一实施例的不同比例的MXene和MWCNT悬浮液所制备的电极在10 mmol/L的铁氰化钾中的循环伏安图；
[0022]图3所示为本专利技术一实施例的不同浓度MXene和MWCNT悬浮液所制备的电极在10 mmol/L的铁氰化钾中的循环伏安图；
[0023]图4所示为本专利技术一实施例的不同皮质醇抗体浓度所制备的电极与抗原抗体结合前后电 流差的关系图；
[0024]图5所示为本专利技术一实施例的添加标准皮质醇溶液不同孵育时间所制备的电极与抗原抗 体结合前后电流差的关系图；
[0025]图6所示为本专利技术一实施例的基于PET的柔性电极的扫描电子显微镜图片；
[0026]图7所示为本专利技术一实施例的基于PET的柔性电极的透射电子显微镜图；
[0027]图8所示为本专利技术一实施例的基于PET的柔性电极的EDS能谱；
[0028]图9所示为本专利技术一实施例的分析装置应用于皮质醇标准溶液分析时，加入不同浓度的 皮质醇产生的电流响应；
[0029]图10所示为本专利技术一实施例的分析装置应用于皮质醇标准溶液分析时，皮质醇的浓度与 相应电流信号值的线性关系；
[0030]图11所示为本专利技术一实施例的基于PET的柔性电极的添加不同干扰物的电极与产生的 电流响应关系图；
[0031]图12所示为本专利技术一实施例的基于PET的柔性电极的添加标准皮质醇溶液分析
时，不 同电极测试结果的差异关系图；
[0032]图13所示为本专利技术一实施例的分析装置应用于汗液皮质醇的测量。
具体实施方式
[0033]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描 述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术 中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属 于本专利技术保护的范围。
[0034]实施例1
[0035]本实施例提供了一种基于PET的柔性电极，包括：印刷有碳浆的PET衬底；MXene和 MWCNT复合层，设置在所述PET衬底本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于PET的柔性电极，其特征在于：包括印刷有碳浆的PET衬底，在所述PET衬底上从下至上依次设有MXene和MWCNT的复合层、皮质醇抗体层、以及牛血清蛋白层。2.权利要求1所述基于PET的柔性电极的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：S10，将PET衬底固定在印刷模板上，再将碳浆滴在丝网上，然后用刮板印刷，将PET衬底与丝网印刷模板分离并放置在真空干燥箱中在65
‑
75℃下干燥235
‑
245min后制成丝网印刷碳电极，作为工作电极；S20，将MXene和MWCNT的混悬液滴在S10的工作电极表面，在真空干燥箱中25
‑
35℃放置25
‑
35min形成MXene和MWCNT复合层；S30，将EDC滴加在S20的MXene和MWCNT复合层表面，孵育25
‑
35min，然后将NHS滴加在其表面孵育25
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35min，最后将皮质醇抗体滴加到EDC
‑
NHS表面孵育25
【专利技术属性】
技术研发人员：于春梅，田亮，
申请(专利权)人：南通大学，
类型：发明
国别省市：
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