【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及生物传感器领域，特别是涉及复合水凝胶、集成式微型电化学传感器及检测方法、应用。
技术介绍
1、糖尿病是一种常见疾病，可导致其他严重疾病，如肾衰竭、中风和失明。因此，检测体液中的葡萄糖水平是避免糖尿病和挽救糖尿病病人关键方法。为了实现无痛无创的日常检测，汗液是一种很有前途的检测液。目前，汗液葡萄糖检测仪已被开发用于估计和监测汗液中的葡萄糖。尽管这些检测仪已经取得了一些进展，但仍有如下两个问题：一、汗液的产生和收集方式不方便；二、监测装置无法小型化。
2、现有的可穿戴电化学监测装置虽然能实现小型化，但是它需要让人体不断运动去产生足够的汗液，这对于老年人和孕妇是很难实现的。另外，依靠丝网印刷技术的小型化电化学检测装置的可靠性和稳定性较差，不能长时间应用。针对上述问题，目前行业内还没有广泛应用的可靠性强、稳定性高、可检测人体自然代谢所产生的微量汗液的微型葡萄糖电化学检测器。
技术实现思路
1、鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种复合水凝胶、集成式微型电化学传感器及检测方法、应用，以实现快速、无酶、高灵敏度检测人体自然代谢所产生微量汗液中的葡萄糖等疾病标记物。
2、为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种复合水凝胶，所述复合水凝胶为mxene@ceo2/cs水凝胶；其中，cs为壳聚糖，mxene为ti3c2tx。
3、本专利技术还提供一种如上所述的复合水凝胶的制备方法，所述mxene@ceo2/cs水凝胶为将mxe
4、本专利技术还提供一种如上所述的复合水凝胶在用于葡萄糖检测的集成式微型电化学传感器中应用。
5、本专利技术还提供一种用于葡萄糖检测的集成式微型电化学传感器，包括：将如上所述的复合水凝胶涂覆于印刷电路板上，作为所述集成式微型电化学传感器的工作电极；
6、ag/agcl作为所述集成式微型电化学传感器的参比电极；
7、导电碳浆作为所述集成式微型电化学传感器的辅助电极。
8、本专利技术的一些实施方式中，所述工作电极设于所述参比电极和所述辅助电极之间，所述工作电极与所述参比电极、所述辅助电极之间的间距分别为200～800nm。
9、本专利技术的一些实施方式中，所述工作电极为圆形，半径为300～700μm。
10、本专利技术的一些实施方式中，所述参比电极为长方形，长为1.8～2.2mm，宽为0.3～0.5mm；所述长方形参比电极的一侧长边与所述工作电极相邻。
11、本专利技术的一些实施方式中，所述辅助电极为半圆环形，内径为2.4～2.8mm，外径为3.8～4.2mm；所述半圆环形的辅助电极半包围所述工作电极。
12、本专利技术的一些实施方式中，所述参比电极的ag/agcl的制备包括如下步骤：将导电银浆涂覆在印刷电路板上参比电极的位置上形成银层，高温干燥，然后将fecl3溶液滴入银层，银层完全浸入fecl3溶液中50～70min，清洗、干燥，获得ag/agcl参比电极。
13、本专利技术还提供一种如上所述的用于葡萄糖检测的集成式微型电化学传感器的检测方法，将待测溶液滴入所述用于葡萄糖检测的集成式微型电化学传感器上，并将所述用于葡萄糖检测的集成式微型电化学传感器与电化学工作站连接。
14、本专利技术还提供一种如上所述的用于葡萄糖检测的集成式微型电化学传感器在定量分析汗液和商业饮料中的葡萄糖中的应用。
15、如上所述，本专利技术的复合水凝胶、集成式微型电化学传感器及检测方法、应用，具有以下有益效果：
16、1、本专利技术通过设计仿生水凝胶工作电极实现了微量汗液的高灵敏度检测，配合商业化微型电化学工作站实现微型传感器的实时检测。
17、2、本专利技术利用印刷电路板的导电性、设计灵活性、高可靠性和集成性来实现工作电极、辅助电极和参比电极的小型集成化，解决了传统三电极体系的检测繁琐和不可集成的技术难题。
18、3、本专利技术的用于葡萄糖检测的集成式微型电化学传感器利用汗液替代血液，无需每日有创采血，减少糖尿病人的痛苦，也无需通过运动收集一定量的汗液，可直接检测人体代谢所产生的微量汗液。
19、4、本专利技术的用于葡萄糖检测的集成式微型电化学传感器操作简单，无需专业的工作人员，可实时日常监测，且制备工艺简单，无需键合封装工艺，成本低廉，可靠性和稳定性高，实际应用大。
20、5、本专利技术的用于葡萄糖检测的集成式微型电化学传感器不仅可以定量检测微量汗液中的葡萄糖，而且可以有效的区分汗液中其他的抗干扰物质，可实现多种物质的同时检测。更进一步的，可结合微流控装置实现高通道的多种物质分离和检测。
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1.一种复合水凝胶，其特征在于，所述复合水凝胶为MXene@CeO2/CS水凝胶；其中，CS为壳聚糖，Mxene为Ti3C2Tx。
2.如权利要求1所述的复合水凝胶，其特征在于，所述复合水凝胶呈二维层状结构，层与层之间的间距为90～120μm，各层厚度为1.5～2.5μm。
3.一种如权利要求1～2任一项所述的复合水凝胶的制备方法，其特征在于，所述MXene@CeO2/CS水凝胶为将MXene@CeO2分散液加入到壳聚糖水凝胶溶液混合获得。
4.如权利要求3所述的复合水凝胶的制备方法，其特征在于，所述MXene@CeO2分散液为将氧化铈纳米粒子的乙醇溶液与MXene分散液混合获得，所述MXene分散液与氧化铈纳米粒子的乙醇溶液的体积比(0.5～5):(0.5～7)；
5.如权利要求1～2任一项所述的复合水凝胶在用于葡萄糖检测的集成式微型电化学传感器中应用。
6.一种用于葡萄糖检测的集成式微型电化学传感器，其特征在于，包括：将权利要求1～2任一项所述的复合水凝胶涂覆于印刷电路板上，作为所述集成式微型电化学传感器的工作电极；
7.如权利要求6所述的用于葡萄糖检测的集成式微型电化学传感器，其特征在于，还包括以下特征的一项或多项：
8.如权利要求7所述的用于葡萄糖检测的集成式微型电化学传感器，其特征在于，还包括以下特征的一项或多项：
9.如权利要求6～8任一项所述的用于葡萄糖检测的集成式微型电化学传感器的检测方法，其特征在于，将待测溶液滴入所述用于葡萄糖检测的集成式微型电化学传感器上，并将所述用于葡萄糖检测的集成式微型电化学传感器与电化学工作站连接。
10.如权利要求6～8任一项所述的用于葡萄糖检测的集成式微型电化学传感器在定量分析汗液和商业饮料中的葡萄糖中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种复合水凝胶，其特征在于，所述复合水凝胶为mxene@ceo2/cs水凝胶；其中，cs为壳聚糖，mxene为ti3c2tx。
2.如权利要求1所述的复合水凝胶，其特征在于，所述复合水凝胶呈二维层状结构，层与层之间的间距为90～120μm，各层厚度为1.5～2.5μm。
3.一种如权利要求1～2任一项所述的复合水凝胶的制备方法，其特征在于，所述mxene@ceo2/cs水凝胶为将mxene@ceo2分散液加入到壳聚糖水凝胶溶液混合获得。
4.如权利要求3所述的复合水凝胶的制备方法，其特征在于，所述mxene@ceo2分散液为将氧化铈纳米粒子的乙醇溶液与mxene分散液混合获得，所述mxene分散液与氧化铈纳米粒子的乙醇溶液的体积比(0.5～5):(0.5～7)；
5.如权利要求1～2任一项所述的复合水凝胶在用于葡萄糖检测的集成式微型电...
【专利技术属性】
技术研发人员：冯世伦，姜舒月，张文思，赵涌，赵建龙，
申请(专利权)人：上海前瞻创新研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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