使用金属卟啉的氧检测制造技术

氧传感器包括用于检测氧水平的金属卟啉。所述氧传感器也可以包括光源和检测器。所述传感器被配置用于测量响应于氧化还原反应的光谱变化。它们可以检测以溶液和气态形式的多种样品中的氧浓度的存在和变化。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】使用金属卟啉的氧检测领域本技术总体上涉及传感器领域。背景提供以下描述以帮助读者进行理解。提供的任何信息均不被承认是已有技术。在许多领域中，需要监测液体和气体中的氧浓度。出于这一原因，氧传感器或分析仪用在多种用途中。例如，生物医学用途使用各种氧传感器检测和测量液体血样和生理学气体试样的氧含量；化学用途包括需要氧测量的生产工艺，例如，在酿造啤酒的过程中或是在生产染料和油漆的过程中；并且环境学应用包括检测海洋生态系统中和电厂中的氧的水平。·尽管具有广阔的应用范围，但是目前氧分析仪和传感器仍有缺点，如检测时间长、灵敏度低、精确度有限、传感器的寿命有限、以及检测氧的能力在一种物理形式或其它物理形式中(即液体或固体)是选择性的。卟啉是大环状分子化合物，具有能够与金属离子形成配合物的环形的四吡咯核心。金属卟啉是配合物，包括各种与金属离子配位的通常处于二价阴离子形式的卟啉衍生物。金属离子与卟啉核心的这种配位生成类似于一些重要生物化合物的化合物,例如但不限于血红蛋白、叶绿素、细胞色素等。概述在一个方面中，提供一种氧传感器，它包括基底，所述基底配置用于光谱分析，并且包括配置用于结合氧的金属卟啉的至少部分涂层。在一些实施方案中，金属卟啉的口卜啉包括血红蛋白、虫丘蝴血红蛋白、血绿蛋白、缔合f凡的蛋白(vanabin)、平那珠蛋白(pinnaglobin)、肌红蛋白、无脊椎动物血红蛋白、神经珠蛋白、豆血红蛋白、细胞珠蛋白、红血球，或这些金属卟啉中任意两种以上的混合物。在一些实施方案中，金属卟啉的金属是铁、f凡、猛、钴、镍、铜、铬、钼、钮、银或金。在一些实施方案中，金属卟啉处于其中金属可以被分子氧氧化的状态。在一些实施方案中，金属卟啉包含微珠或微胶囊。在一些实施方案中，基底包括室、管或通道。在一些实施方案中，氧传感器还包括用于检测光谱图形的检测器。在一些实施方案中，光谱图形是发射光谱或吸收光谱。在一些实施方案中，基底包括石英、玻璃、塑料或盐。在一些这样的实施方案中，基底是包含CaF2或MgF2的盐。在一些实施方案中，氧传感器也包括气体透过性膜。在另一个方面中，提供了一种氧传感器，其包括室，所述室配置用于允许光谱分析；和金属卟啉，所述金属卟啉配置用于结合氧并且包括微珠或微胶囊。在一些实施方案中，金属卟啉的卟啉包括血红蛋白、蚯蚓血红蛋白、血绿蛋白、缔合钒的蛋白、平那珠蛋白、肌红蛋白、无脊椎动物血红蛋白、神经珠蛋白、豆血红蛋白、细胞珠蛋白、红血球，或这些金属卟啉中任意两种以上的混合物。在一些实施方案中，金属卟啉的金属是铁、钒、锰、钴、镍、铜、铬、钼、钮、银或金。在一些实施方案中，金属卟啉处于被配置用于结合氧的状态。在一些实施方案中，金属卟啉包括微球或微胶囊。在一些实施方案中，基底包括室、管或通道。在一些实施方案中，氧传感器也包括用于检测光谱图形的检测器。在一些实施方案中，光谱图形是发射光谱或吸收光谱。在一些实施方案中，基底包含石英、玻璃、塑料或盐。在一些这样的实施方案中，基底是包含CaF2或MgF2的盐。在一些实施方案中，氧传感器还包括气体透过性膜。在另一个方面中，提供了一种用于测量试样的氧含量的设备，它包括基底，所述基底被金属卟啉至少部分包覆，所述金属卟啉被配置用于结合氧；光源，所述光源被配置用于照射基底；和检测器，所述检测器被配置用于接收来自基底的光。在一些实施方案中，光源发射紫外光、可见光、近红外光、红外光或远红外光。在一些实施方案中，基底还包括气体透过性膜。在一些实施方案中，基底是透明的。在一些实施方案中，基底在被检测波长不吸收红外、紫外或可见光。 在一些实施方案中，基底包括石英、玻璃、塑料或盐。在一些这样的实施方案中，基底是包含CaF2或MgF2的盐。在一些实施方案中，金属P卜啉包括微胶囊或微珠。在一些实施方案中，金属B卜啉处于其可以结合氧的状态。例如，它可以处于这样一个状态，在此状态中，金属卟啉的金属可以结合氧(O2)。在一些实施方案中，对基底进行配置以允许样品与金属卟啉接触。在一些实施方案中，样品包括液相或气相。在一些实施方案中，金属卟啉的卟啉包括血红蛋白、蚯蚓血红蛋白、血绿蛋白、缔合钒的蛋白、平那珠蛋白、肌红蛋白、或红血球。在一些实施方案中，金属卟啉的金属是铁、I凡、猛、钴、镍、铜、铬、钼、钮、银或金。在一些实施方案中，检测器被配置用于通过检测光谱图形来检测试样的氧含量。在一些实施方案中，光谱图形是发射光谱或吸收光谱。在另一方面中，提供了一种用于检测在样品中的氧气或溶解的氧气的方法，所述方法包括将所述样品引入氧传感器，所述氧传感器包括室，所述室包括被金属卟啉至少部分包覆的基底，所述金属卟啉配置用于结合氧；光源；和检测器；使所述金属卟啉与所述样品接触；用所述光源照射所述室和样品；和在引入所述样品之前和之后检测所述光源的光谱图形。在一些实施方案中，该方法包括在引入样品之后观察所述室的光谱图形的变化。在一些这样的实施方案中，光谱图形是吸收光谱或发射光谱。在一些实施方案中，金属卟啉处于脱氧状态，在此状态中它可以在引入样品之前结合氧，并且金属卟啉的至少一部分在引入样品之后与氧结合(即氧化状态)。在另一个方面中，提供了一种用于检测样品的氧气或溶解的氧气含量的方法，所述方法包括在氧传感器中，使所述样品与金属卟啉接触，所述金属卟啉配置用于结合氧，所述氧传感器包括室；光源；和检测器；用所述光源照射所述室和样品；和在引入所述样品之前和之后检测所述样品的光谱图形；其中所述金属卟啉包含微珠或微胶囊，或被保留在笼形化合物中。前文的概述仅是说明性的，不意在以任何方式进行限制。除了上述说明性的方面、实施方案和特性之外，其它的方面、实施方案和特性将通过参考附图和以下详细的描述而变得明显。附图简述图I是根据一个实施方案的氧传感器的图解，其中金属卟啉螯合在基底上。图2是根据一个实施方案的氧传感器的图解，所述氧传感器用于分析气态或液态样品中的氧含量。图3是根据一个实施方案的用于检测样品中的氧的氧传感器的图解，其中金属卟啉螯合在基底上。图4是根据一些实施方案的用于检测气态样品中的氧并且具有透氧膜的氧传感器的图解。专利技术详述在以下的详细描述中参考了附图，所述附图形成了本说明书的一部分。除非上下文另外指出，类似的符号典型表示类似的部件。在详细描述、附图和权利要求中描述的说明性的实施方案不意在具有限制性。在不脱离在此提出的主题的精神或范围的情况下，可以·利用其它实施方案，且可以做出其它的改变。一般地，本文提供了氧传感器、装置、设备和使用这些传感器、装置和设备的方法。所述氧传感器利用了被配置用于结合氧的金属卟啉，以测定样品中氧的存在和/或样品中的氧浓度。通常在金属卟啉存在下使用对样品的光谱分析，进行所述测定。在一个方面中，提供了一种氧传感器，其包括被配置用于允许分析的基底，并包括其中将金属卟啉配置用于结合氧的金属卟啉的至少部分涂层。金属卟啉包括配合物，所述配合物包括与金属离子配位的卟啉的各种衍生物。任何具有氧结合能力的适合的卟啉均可用于与金属离子配位。这样的卟啉配合物可以是天然原生的或通过合成方法制备的。因此，在一个实施方案中，金属卟啉的卟啉可以包括但不限于血红蛋白、蚯蚓血红蛋白、血绿蛋白、缔合钒的蛋白、平那珠蛋白、肌红蛋白、无脊椎动物血红蛋白、神经珠本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种氧传感器，所述氧传感器包括 基底，所述基底配置用于光谱分析，并且包括配置用于结合氧的金属卟啉的至少部分涂层。2.根据权利要求I所述的氧传感器，其中所述金属卟啉的卟啉包括血红蛋白、蚯蚓血红蛋白、血绿蛋白、缔合钒的蛋白、平那珠蛋白、肌红蛋白、无脊椎动物血红蛋白、神经珠蛋白、豆血红蛋白、细胞珠蛋白、红血球，或它们的任何两种以上的混合物。3.根据权利要求I或权利要求2所述的氧传感器，其中所述金属卟啉的金属是铁、钒、猛、钴、镍、铜、铬、钼、钮、银或金。4.根据权利要求I至3中任一项所述的氧传感器，其中所述金属卟啉包含微珠或微胶囊。5.根据权利要求I至4中任一项所述的氧传感器，其中所述基底包含室、管或通道。6.根据权利要求I至5中任一项所述的氧传感器，其中所述氧传感器还包括用于检测光谱图形的检测器。7.根据权利要求6所述的氧传感器，其中所述光谱图形是发射光谱或吸收光谱。8.根据权利要求I至7中任一项所述的氧传感器，其中所述基底包含石英、玻璃、塑料或盐。9.根据权利要求I至7中任一项所述的氧传感器，其中所述基底是包含CaF2或MgF2的盐。10.根据权利要求I至9中任一项所述的氧传感器，所述氧传感器还包括气体透过性膜。11.一种氧传感器，所述氧传感器包括 室，所述室被配置用于允许光谱分析；和 金属卟啉，所述金属卟啉被配置用于结合氧并且被包封在微珠或微胶囊中。12.根据权利要求11所述的氧传感器，其中所述金属卟啉的卟啉包括血红蛋白、蚯蚓血红蛋白、血绿蛋白、缔合钒的蛋白、平那珠蛋白、肌红蛋白、无...

【专利技术属性】
技术研发人员：福井俊巳，
申请(专利权)人：英派尔科技开发有限公司，
类型：
国别省市：