乙醇含量的测量装置及其方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种乙醇含量的检测装置及其方法。本发明专利技术以氧化酶反应为基础研发出电化学乙醇探测用生物微传感器，并可针对真实酒类样本或人类唾液中乙醇的含量，进行快速且灵敏的探测，可直接用于市面上掺水假酒的筛检，及饮酒人上路前自行对酒测值的快速检测。本发明专利技术的乙醇含量检测装置及其检测方法不仅可降低检测成本，还能大幅提高使用方便性，兼具灵敏度高、操作简易、应答快速及体积微小化等诸多优点。

Apparatus and method for measuring ethanol content

The invention relates to a device for detecting the content of ethanol and a method thereof. The invention is to develop a oxidase reaction based micro biosensor electrochemical detection of ethanol, and the content of ethanol in real wine samples or in human saliva, the detection is rapid and sensitive, and can be used directly on the market with water alcohol screening, rapid detection and drinking wine before the people on the road to the measured value. The ethanol content of the detecting device of the invention and the detection method can not only reduce the cost of testing, but also improve the ease of use, with high sensitivity, simple operation, fast response and small volume etc..

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种，特别涉及利用氧化酶 系统检测乙醇含量的装置及其使用方法。现有技术由于酒类商品销售量大，销售金额庞大，以掺水提高产量的劣质酒流 入市面的欺骗事件时有所闻。此外，政府及社会对酒后驾车的行为日益重 视，并提高酒后驾车的刑责和罚金。因此，对于掺水假酒的筛检或用于酒 后驾车的检测方法很有市场潜力。气相层析法虽可对酒类样本各成份提供精确的检测，然而由于其前处 理及分析步骤极为冗长；加之仪器本身价格昂贵、体积庞大，且需要经过 专业训练的人员才能操作，导致检测成本过高，基本上并不符合销售商与 一般大众实时筛检的需求。生物传感器(biosensor)主要是由生物辨认组件及信号传输组件所构成。 由传统酶电极的概念加以放大，目前凡是涉及到生物催化与生物亲和力的 都在生物传感器的应用范围内。生物传感器还具有下列多项优点，可克服 传统分析方法的缺陷，因此很有发展潜力。生物传感器的优点包括(l)通 过应用固定化技术，生物辨认组件可重复使用，降低成本；(2)生物辨认组 件专一性高，可避免非标的物干扰；(3)操作简易；(4)灵敏度高，所需样本 量低；(5)应答快速，降低分析时间；(6)数字信号输出，达到微小化，易携 带，可用于现场探测。因此，本专利技术将分子生物技术与电化学式酶生物传感器的概念相结合， 开发生物微传感器来检测液态或酒类样本中乙醇的含量。本专利技术与其它传 统分析方法相比，除了有便利、快速、灵敏且体积小等优点，还具备实时 输出的特性。本专利技术的装置可供检验单位、酒类销售商乃至于一般家庭民 众直接用于市面上掺水假酒的筛检，及饮酒人上路前自行对酒测值快速检
技术实现思路
专利技术摘述本专利技术的一个目的在于提供一种乙醇含量的检测方法，其包括(1) 利用氧化酶将溶液中的乙醇氧化并产生H202;(2) 用电子媒介物与所述&02反应，并产生还原电流；并(3) 测量所述还原电流，并将所测量的电流代入预先以乙醇标准溶液与 相对电流所建立的线性方程式中，以测定溶液中的乙醇含量。本专利技术的另一目的在于提供一种乙醇含量的检测装置，其包含 基板；参考电极，其位于所述基板上；及工作电极，其位于所述基板上且不接触参考电极，而该工作电极包括 一个工作区域，其中该工作区域中至少包含氧化酶和电子媒介物。本专利技术的另一目的在于提供一种利用乙醇含量检测装置的乙醇浓度检 测方法，其中所述乙醇含量测量装置包含 基板；参考电极，其位于所述基板上；及工作电极，其位于所述基板上且不接触参考电极，而该工作电极包括 一个工作区域，其中该工作区域中至少包含氧化酶和电子媒介物， 而所述方法包括(1) 将所述装置与起始电解质溶液接触适当时间，并测量起始电流值(Ii);(2) 将所述装置与待测乙醇溶液样本接触适当时间，并测量最终电流值 (If);并(3) 将所述起始电流值(Ii)和最终电流值(If)的差值(AI)与乙醇标准溶液及其相对电流信号差值比较，测定样本中乙醇的浓度。6本专利技术的乙醇含量检测装置及其检测方法不仅可降低检测成本，还能 大幅提高使用方便性，兼具灵敏度高、操作简易、应答快速及体积微小化 等诸多优点。专利技术详述本专利技术的一个目的在于提供一种乙醇含量的检测方法，其包括(1) 利用氧化酶将溶液中的乙醇氧化并产生H202;(2) 用电子媒介物与所述11202反应，并产生还原电流；并(3) 测量所述还原电流，并将所测量的电流代入预先以乙醇标准溶液与 相对电流所建立的线性方程式中，以测定溶液中的乙醇含量。在本专利技术中，所述氧化酶只要能将乙醇氧化产生H202即可，并无特别限制。在一个具体实施例中，所述氧化酶为醇类氧化酶(alcohol oxidase; AOX)。在本专利技术中，对于所使用的电子媒介物并无特别限制，只要能与&02 反应并产生还原电流即可，其适当的实例例如有麦尔多拉蓝(Meldola Blue, MB， 8-dimethylamino-2,3-benzophenoxazine)、 普鲁士蓝(Prussian Blue, potassium hexacyanoferrate)、 二氯酚青定基酚(dichlorophenolindophenol)、 X寸苯 二酮(p-benzoquinone)、 邻苯二胺(o-phenylenediamine) 、 3,4- 二羟苯甲醛 (3，4-dihydroxybenzaldehyde)及其混合物等。优选地，所述电子媒介物为普 鱼+蓝日丄J&L o本文中所述的乙醇标准溶液与相对电流所预先建立的线性方程式，是 标准参考的乙醇浓度与电流的方程式，其用本专利技术的方法测量不同已知浓 度的乙醇溶液，并将这些乙醇浓度与所测得的相对电流建立线性方程式而 获得。本专利技术的另一目的在于提供一种乙醇含量的检测装置，其包含 基板；参考电极，其位于所述基板上；及工作电极，其位于所述基板上且不接触参考电极，而该工作电极包括 一个工作区域，其中该工作区域中至少包含氧化酶及电子媒介物。在本专利技术中，用作本专利技术电极的材料并无特别限制，只要能够达到本专利技术的目的而没有不良效果的均可用于本专利技术，其可包括例如氧化铟、玻 璃、金、白金、钯、石墨及碳黑等材料。在电极结构方面，无论是平板电极、网印电极(screen printing electrode)、实心针状电极或镂空针状电极等结 构均可应用于本专利技术。在本专利技术的一个具体实施例中，所述电极为网印电在本专利技术中，对于所使用的电子媒介物并无特别限制，只要能与&02 反应并产生还原电流即可，其适当实例例如有麦尔多拉蓝、普鲁士蓝、二 氯酚靛基酚、对苯二酮、邻苯二胺、3，4二羟苯甲醛及其之混合物等。优选 地，所述电子媒介物为普鲁士蓝。在本专利技术中，所述工作电极上的工作区域中所固定的氧化酶只要能将 乙醇氧化产生H202即可，并无特别限制。在一个具体实施例中，所述氧化 酶为醇类氧化酶。而氧化酶的固定量约为62.9至约314.6吗/cm2。本专利技术的另一目的在于提供利用乙醇含量检测装置的乙醇浓度检测方 法，其中所述乙醇含量测量装置包含基板；参考电极，其位于所述基板上；及工作电极，其位于所述基板上且不接触参考电极，而该工作电极包括 一个工作区域，其中该工作区域中至少包含氧化酶和电子媒介物， 而所述方法包括(1) 将所述装置与起始电解质溶液接触适当时间，并测量起始电流值(Ii);(2) 将所述装置与待测乙醇溶液样本接触适当时间，并测量最终电流值 (If);及(3) 将所述起始电流值(Ii)与最终电流值(If)的差值(AI)与乙醇标准溶液 及其相对电流信号差值比较，测定该样本中乙醇之浓度。在本专利技术中，用作本专利技术电极的材料并无特别限制，只要能够达到本 专利技术的目的而没有不良效果的均可应用于本专利技术，其可包括例如氧化铟、 玻璃、白金、金、钯、石墨及碳黑等材料。在电极结构方面，无论是平板 电极、网印电极、实心针状电极或镂空针状电极等结构均可应用于本专利技术。 在本专利技术的一个具体实施例中，所述电极为网印电极。8在本专利技术中，对于所使用的电子媒介物并无特别限制，只要能与&02 反应并产生还原电流即可，其适当的实例例如有麦尔多拉蓝、普鲁士蓝、二氯酚靛基酚、对苯二酮、邻苯二胺、3,4二羟苯甲醛等。优选地，所述电子媒介物为普鲁士蓝。在本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种乙醇含量的检测方法，其包括：　（１）利用氧化酶将溶液中的乙醇氧化并产生Ｈ↓［２］Ｏ↓［２］；　（２）以电子媒介物与所述Ｈ↓［２］Ｏ↓［２］反应，并产生还原电流；并　（３）测量所述还原电流，并将测量的电流代入预先以乙醇标 准溶液与相对电流所建立的线性方程式中，以测定溶液中的乙醇含量。

【技术特征摘要】
1、一种乙醇含量的检测方法，其包括(1)利用氧化酶将溶液中的乙醇氧化并产生H2O2；(2)以电子媒介物与所述H2O2反应，并产生还原电流；并(3)测量所述还原电流，并将测量的电流代入预先以乙醇标准溶液与相对电流所建立的线性方程式中，以测定溶液中的乙醇含量。2、 权利要求1的检测方法，其中所述氧化酶为醇类氧化酶。3、 权利要求1的检测方法，其中所述电子媒介物为麦尔多拉蓝、普鲁士 蓝、二氯酚靛基酚、对苯二酮、邻苯二胺、3，4二羟苯甲醛及其混合物等。4、 权利要求1的检测方法，其中所述电子媒介物为普鲁士蓝。5、 一种乙醇含量的检测装置，其包含基板；参考电极，其位于所述基板上；及工作电极，其位于所述基板上且不接触参考电极，而该工作电极包括一 个工作区域，其中该工作区域中至少包含氧化酶及电子媒介物。6、 权利要求5的检测装置，其中所述氧化酶为醇类氧化酶。7、 权利要求5的检测装置，其中所述工作电极的工作区域中所固定的醇 类氧化酶量约为62.9至约314.6吗/cm2。8、 权利要求5的检测装置，其中所述电子媒介物为麦尔多拉蓝、普鲁士 蓝、二氯酚靛基酚、对苯二酮、邻苯二胺、3,4二羟苯甲醛及其混合物。9、 权利要求5的检测装置，其中所述电子媒介物为普鲁士蓝。10、 权利要求5的检测装置，其中所述工作电极的工作区域中进一步包含明胶。11、 权利要求5的检测装置，其中所述工作电极的工作区域中进一步包 含酵素保存剂。12、 权利要求11的检测装置，其中所述酵素保存剂为DEAE-葡聚糖、 NEO PROTEIN SAVOR、高分子电解质、多元醇及安定剂。13、 权利要求5的检测装置，其使用于检测酒类中乙醇的含量。14、 权利要求5的检测装置，其使用于检测唾液中乙醇的含量。15、 一种利用乙醇含量检测装置的乙醇浓...

【专利技术属性】
技术研发人员：巫鸿章，钱瑞龙，陈建孝，林毕修平，
申请(专利权)人：财团法人生物技术开发中心，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]