一种全固态型氯离子选择性电极及其制备方法与在血气分析检测中的应用技术

本发明专利技术提供了一种全固态型氯离子选择性电极及其制备方法与在血气分析检测中的应用，包括电极正面和电极背面，电极正面包括多个电极位点，修饰有多个微电极，分别为参比电极、对电极以及工作电极和校准电极，其中工作电极为氯离子检测电极。电极正面和/或电极背面设置有电极接触位点，设置在电极正面的电极接触位点通过引线与电极位点对应相连，设置在电极背面的电极接触位点通过引线与导通通孔相连，通过导通孔与电极位点对应相连，电极位点相连位置设置有导通通孔。置设置有导通通孔。置设置有导通通孔。

【技术实现步骤摘要】
一种全固态型氯离子选择性电极及其制备方法与在血气分析检测中的应用


[0001]本专利技术属于生物传感器领域，具体涉及一种全固态型氯离子选择性电极及其制备方法与在血气分析检测中的应用。

技术介绍

[0002]氯离子作为人体内主要的阴离子，在维持细胞内外渗透压，酸碱平衡和水容量等多方面有重要的作用。氯离子是细胞外液中含量最多的阴离子，与氯离子一起占维持渗透压总离子数的80％左右，调节细胞外液容量和维持渗透压。补充氯离子可以校正由疾病或利尿剂引起的代谢性碱中毒。氯离子通过影响血浆中碳酸氢根的浓度，调节血液中二氧化碳输送至肺部排出体外；氯离子参与胃酸的形成、可激活唾液淀粉酶分解食物中的淀粉、可抑制随食物进入胃的微生物的生长，氯离子也可刺激肝功能促使肝中有毒废物排出。人体氯离子偏高会导致钙代谢加快，骨质疏松，改变细胞内外的渗透压，影响神经系统中兴奋的传导，体内电解质紊乱等状况。因此维持人体内氯离子含量稳定对于检测人体健康状况、预防相关疾病至关重要。
[0003]目前医学上常用的血液检测方法是采集血样后，加入相应的反应试剂，通过大型医疗仪器对血样进行检测，检测结果准确，但操作复杂，耗时长，采血量大，成本高，不适合急救或是自我检测等方面。目前全自动血液分析仪在市场久经考验，可以增加新的检测项目。但是这些产品普遍价格昂贵，有些甚至要几十万或者上百万，不适合家用或者基层医疗机构的普遍使用，而且其相互之间测定结果化有一定的差异。
[0004]国内POCT产品在技术方面与国际先进水平有较大差距，包括测量参数单一、针对性强等，当需要检测多个参数时必须配合其他设备，操作复杂，且市场上的便携式多参数血液分析仪较少，不利于在市面推广普及相关检测设备。
[0005]目前开发的离子选择性电极在测试过程中需要连接外参比电极将离子选择性电极与参比电极共同放于待测溶液中测量二者之间的电势差，这大大提高了溶液电阻，降低了测试的准确性，而且在结构设计过程中没有增加校准电极，因此在测试过程中无法及时对工作电极进行校准，增大了测试参数误差的同时降低了电极的使用寿命。
[0006]有鉴于此，本专利技术旨在提供一种多工作电极、参比电极、对电极以及校准电极检测体系，采用点胶方式在各基底表面逐层制备反应活性层与外膜层，并通过电位测量检测血清、血浆、全血、未稀释尿液和水溶液中的Cl
‑
浓度，具体通过将血液生化几种常见参数集成在同一电极片上，实现一次加样，同步测量，完成多参数的快速、便携式检测。

技术实现思路

[0007]本专利技术所要解决的问题是实现对血液中氯离子的精准快速检测，提高检测的灵敏度和准确性。有鉴于此，本专利技术提供了一种全固态型氯离子选择性电极及其制备方法与在血气分析检测中的应用。
[0008]本专利技术的目的是提供一种全固态型氯离子选择性电极，包括电极正面和电极背面，电极正面包括多个电极位点，修饰有多个微电极，分别为参比电极、对电极以及工作电极和校准电极，其中工作电极为氯离子检测电极。
[0009]电极正面和/或电极背面设置有电极接触位点，设置在电极正面的电极接触位点通过引线与电极位点对应相连，设置在电极背面的电极接触位点通过引线与导通通孔相连，通过导通孔与电极位点对应相连，电极位点相连位置设置有导通通孔。
[0010]电极位点表面设置有基底电极与其表面的全固态修饰物，包括内参比电极层(1)、导电高分子凝胶(2)与离子选择性透过膜(3)。
[0011]微电极采用多层油墨加工工艺，形成同心圆形状的油墨围坝，同心圆直径为0.2～1.5mm，同心圆圆心距为20～150μm；油墨围坝采用PCB阻焊油墨加工，厚度为20～50μm。
[0012]参比电极包括基底层、银浆层和外膜层。
[0013]进一步，基底层金属包括金、铂。
[0014]进一步，所述银浆层修饰在基底层表面。
[0015]进一步，外膜层包括高分子聚合物、增塑剂和溶剂。
[0016]对电极包括铂电极、金电极。
[0017]工作电极为多层结构，具体包括基底层、银浆层、电解质层和离子选择性外膜层。
[0018]进一步，基底层金属包括金、铂。
[0019]进一步，离子选择性外膜层包括氯离子载体、高分子聚合物、增塑剂以及溶剂。
[0020]其中，离子载体包括4，5
‑
双
‑
[N
’‑
(丁基)硫脲基]‑
2，7
‑
二叔丁基
‑
9，9
‑
二甲基氧杂蒽、三月桂胺、3，6
‑
二十二烷氧基
‑
4，5
‑
二甲基
‑
邻亚苯基
‑
双(氯化汞)、1
‑
苯乙基
‑3‑
苯基硫代脲、1
‑
(4
‑
甲氧基苯基)
‑3‑
苯乙基硫脲、1，3
‑
二
‑
叔
‑
丁基硫代脲、1，1
′‑
(2，7
‑
二
‑
叔
‑
丁基
‑
9，9
‑
二甲基
‑
9H
‑
占吨
‑
4，5
‑
二基)二(3
‑
丁基硫代脲)中的一种或几种。
[0021]高分子聚合物包括高分子聚合物包括聚乙烯聚4
‑
甲基
‑1‑
戊烯(PMP)、纤维素酯、环氧树脂、聚偏二氟乙烯、聚醚酰亚胺中的一种或几种。
[0022]增塑剂包括邻苯二甲酸酯、对苯二甲酸酯、环氧化四氢邻苯二甲酸二辛脂、己二酸、苯二甲酸、1，3丙二醇、乙二醇、月桂酸、2
‑
硝基苯辛醚、环氧树脂中的一种或几种。
[0023]如附图1和附图2所示，为本专利技术的全固态型氯离子选择性电极正面示意图和背面示意图。
[0024]电极正面设置有五颗微电极，分别为参比电极R、对电极C1、工作电极W1、工作电极W2和校准电极C2，其中微电极检测位点区域采用金属Pad点加工，金属Pad点通过金属引线或者相连的导通孔与电极背面的电极接触位点对应相连。
[0025]电极接触位点可根据需要设置在电极正面或背面，正面接触位点可直接通过金属线路与微电极检测位点对应相连，背面接触位点可通过金属线路连接导通孔与微电极检测位点对应相连。
[0026]如附图3所示，为本专利技术全固态型氯离子选择性电极结构示意图。从图中可看出，基底电极表面修饰有全固态修饰物，由内到外依次为内参比电极层(1)、导电高分子凝胶(2)与离子选择性透过膜(3)，其中内参比电极层(1)为氯化银修饰层，而后修饰导电高分子凝胶(2)，即为电解质层，并在其表面覆盖离子选择性透过膜(3)，即是离子选择性外膜层，以上修饰结构全部采用全固态结构，可大幅提升电极总体稳定性。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种全固态型氯离子选择性电极，其特征在于，所述电极包括电极正面和电极背面，所述电极正面包括多个电极位点，修饰有多个微电极，分别为参比电极、对电极以及工作电极和校准电极，其中工作电极为氯离子检测电极；所述电极正面和/或所述电极背面设置有电极接触位点，设置在所述电极正面的电极接触位点通过引线与所述电极位点对应相连，设置在所述电极背面的电极接触位点通过引线与导通通孔相连，通过导通孔与所述电极位点对应相连，所述电极位点相连位置设置有导通通孔；所述电极位点表面设置有基底电极与其表面的全固态修饰物，包括内参比电极层(1)、导电高分子凝胶(2)与离子选择性透过膜(3)。2.根据权利要求1所述的一种全固态型氯离子选择性电极，其特征在于，所述微电极采用多层油墨加工工艺，形成同心圆形状的油墨围坝，所述同心圆直径为0.2～1.5mm，所述同心圆圆心距为20～150μm；所述油墨围坝采用PCB阻焊油墨加工，厚度为20～50μm。3.根据权利要求1所述的一种全固态型氯离子选择性电极，其特征在于，所述参比电极包括基底层、银浆层和外膜层。4.根据权利要求3所述的一种全固态型氯离子选择性电极，其特征在于，所述基底层金属包括金、铂；所述银浆层修饰在所述基底层表面；所述外膜层包括高分子聚合物、增塑剂和溶剂。5.根据权利要求1所述的一种全固态型氯离子选择性电极，其特征在于，所述对电极包括铂电极、金电极。6.根据权利要求1所述的一种全固态型氯离子选择性电极，其特征在于，所述工作电极为多层结构，具体包括基底层、银浆层、电解质层和离子选择性外膜层；所述基底层金属包括金、铂；离子选择性外膜层包括氯离子载体、高分子聚合物、增塑剂以及溶剂。7.根据权利要求6所述的一种全固态型氯离子选择性电极，其特征在于，所述氯离子载体包括4，5
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双
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[N
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(丁基)硫脲基]
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2,7
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二叔丁基
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9,9
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二甲基氧杂蒽、三月桂胺、3,6
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二十二烷氧基
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4，5
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二甲基
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邻亚苯基
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双(氯化汞)、1
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苯乙基
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苯基硫代脲、1
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(4
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甲氧基苯基)
‑3‑
苯乙基硫脲、1，3
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二
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叔
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丁基硫代脲、1，1
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二
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叔
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二甲基
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占吨
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4，5
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二基)二(3
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丁基硫代脲)中的一种或几种。8.根据权利要求6所述的一种全固态型氯离子选择性电极，其特征在于，所述高分子聚合物包括聚乙烯，聚4
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甲基
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戊烯(PMP)、纤维素酯、环氧树脂、聚偏二氟乙烯、聚醚酰亚胺中的一种或几种；所述增塑剂包括邻苯二甲酸酯、对苯二甲酸酯、环氧化四氢邻苯二甲酸二辛...

【专利技术属性】
技术研发人员：奚亚男，胡保帅，崔皓博，
申请(专利权)人：广州钰芯传感科技有限公司，
类型：发明
国别省市：