CN107976425A - 一种一氧化氮检测膜及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一氧化氮检测膜,其特征在于,所述一氧化氮检测膜包括多孔薄膜和附着于多孔薄膜上的荧光探针指示剂与高分子分散剂。
Description
技术领域
本发明总体上涉及一氧化氮检测领域,尤其涉及一种一氧化氮荧光检测膜及其制备方法。
背景技术
一氧化氮(nitric oxide,NO)是一种重要的大气污染物,它主要在燃料燃烧过程中产生,汽车尾气和锅炉烟道气是最重要的一氧化氮污染源。一氧化氮排放到空气中大部分氧化成二氧化氮,它是酸雨的一个重要原因。二氧化氮能与大气中的臭氧和碳氢化物产生光化学烟雾,从而引发光化学烟雾等重大环境事件,所以检测污染源中一氧化氮的含量是十分重要的。从环境的角度,一氧化氮也是空气污染源,在工业烟气、汽车尾气、装修涂料中都普遍存在。一氧化氮产生的烟雾已被证明与呼吸道疾病的多发如哮喘病有关。一氧化氮带有活泼的自由基与氧气反应后生成腐蚀性的二氧化氮气体,严重危害人类的身体健康。
同时,一氧化氮(nitric oxide,NO)是一种自由基气体分子,是人体内重要的信号分子,在心血管、神经和免疫系统中发挥着不可替代的调节作用。因其重要的生理功能,被Science评为1992年度“明星分子”(Koshland DE.The molecule of the year.Science,1992,258:1861)。
NO作为内皮舒张因子,能够调节血管平滑肌的舒张,降低血压;作为信号转导因子,能够参与调节神经递质的释放;作为免疫调节分子,能够抑制血小板和白细胞的黏附。一系列重大疾病如动脉粥样硬化、阿尔茨海默症和癌症等通常与NO生理浓度失调有密切关系。NO基本是由一氧化氮合酶(NOS)在内皮细胞由合成,但它也可以通过其它形式合成,如通过诱导型NOS和神经元NOS。当内皮细胞受损伤时,内源性NO源随即丢失。因为 NO是抑制血管平滑肌细胞增殖和迁移的有力血管保护分子,能够刺激血管平滑肌细胞的细胞凋亡,抑制血小板聚集和活化,抑制白细胞趋化性,并且在血管损伤部位刺激内皮细胞增殖。如在受损血管的NO内源性合成地点,人工引入外源性的NO,将同时抑制血栓形成和动脉损伤级联反应,从而促进血管恢复健康。
因此,开发便携式的一氧化氮检测仪意义重大。它可以使得患者方便地在各种生活场所、时间对自身健康病况得到了解监控。同时,密切监控得到的数据还能帮助患者就医时医生对患者病史的准确判断,对针对性用药大有裨益。
目前,一氧化氮的检测主要有电化学传感和化学发光两个方法。电化学传感主要通过电极对一氧化氮分子的特异性吸附,从而使得自身电阻改变产生电信号的方式对一氧化氮进行检测。例如通过碳纳米管电极来实现对一氧化氮的高度吸附,当一氧化氮被吸附时,碳纳米管电极的费米能级发生改变,从而其电阻发生改变,导致电信号变化的产生,产生的电信号可用于定量测定一氧化氮。但电化学传感器对样品的湿度、污染物高度敏感,因此在器械测量气仓外需要配备复杂的气体纯化系统,造成器械体积较大,不便携。所需要电解液主要成分为硫酸,具有一定的安全隐患及使用寿命较短的缺点。
化学发光通过检测一氧化氮特异性导致产生的具有光学特性的分子来进行一氧化氮的测量。相对于臭氧致化学发光和气相色谱-质谱联用等需要体积庞大和昂贵仪器的技术,采用荧光探针是研究的热点,然而小分子荧光探针均为液相使用,所测一氧化氮样品必须被压缩泵送到液体中,需要很多额外的设备,如导管、液体室、泵等等,携带不便;并且液体室存在液体溢出风险,在医用时还存在吸入风险。
有鉴于此,需要开发一种新的技术来克服这些缺陷。
发明内容
针对上述现有技术的不足,本发明提供了一种一氧化氮检测膜,能够解决一氧化氮检测技术中需要高灵敏度、高选择性、低成本、便携的问题。本发明的一氧化氮检测膜,用多孔薄膜作为基底以实现机械强度,附着于多孔薄膜上的荧光探针指示剂与高分子分散剂作为检测层,多孔薄膜与检测层配合,能够促进一氧化氮分子在检测层内部的快速扩散,实现荧光探针对一氧化氮分子的充分反应,从而提高对一氧化氮分子的荧光检测信号的增强,降低噪音。
本发明提供了一种一氧化氮检测膜,其特征在于,所述一氧化氮检测膜包括多孔薄膜和附着于多孔薄膜上的荧光探针指示剂与高分子分散剂。
优选地,所述荧光探针指示剂是4-氨基-5-甲基氨基-2',7'-二氟荧光素、2,3-二氨基萘、1,2-二氨基蒽醌、N-甲基-4-肼基-7-硝基-2,1,3-苯并氧杂二唑、2',7'-二氯荧光黄双乙酸盐、二氢罗丹明、4,5-二氨基荧光素、二胺基罗丹明、铜-铬R。
优选地,所述高分子分散剂是硅胶、聚乙二醇、聚(乙二醇)二丙烯酸酯、聚(甲基丙烯酸羟乙酯)、乙基纤维素、聚乙醇酯双丙烯酸、三嵌段共聚物、聚丙烯酸钠溶液、聚甲基丙烯酸钠及其衍生物、马来酸酐二异丁烯共聚物的二钠盐、烷基酚聚氧乙烯醚或脂肪醇聚氧乙烯醚。
优选地,所述多孔薄膜是疏水性多孔薄膜。
优选地,所述疏水性多孔薄膜的材料为聚醚砜膜、聚偏氟乙烯膜、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰胺膜、聚四氟乙烯膜、聚丙烯膜、聚苯乙烯膜、尼龙6、尼龙66或氧化硅膜。
优选地,所述多孔薄膜具有开放的孔道,且其孔径大于一氧化氮的平均自由程。
优选地,所述多孔薄膜的孔径为0.1-100微米。
优选地,所述多孔薄膜的孔径为0.1-50微米。
本发明还提供了制备一氧化氮检测膜的方法,其特征在于,所述方法包括下述步骤:
将荧光探针指示剂和高分子分散剂混合,得到混合物;
向所述混合物中加入分散载体,配成指示剂配方溶液;
将所述指示剂配方溶液施加在多孔薄膜上,干燥。
优选地,所述分散载体是甲醇、乙醇、乙二醇、丙二醇、丙三醇、二甘醇、三甘醇、聚乙二醇、甲苯、二氯甲烷、二甲基亚砜、环己烷,或其任意组合。
另一方面,本发明提供了一种一氧化氮检测器,包括上述的一氧化氮检测膜。
另一方面,本发明提供了一种医用检测仪,其特征在于,所述医用检测仪设置有上述的一氧化氮检测膜。
另一方面,本发明提供了一种检测汽车尾气的装置,其特征在于,所述装置中设置有上述的一氧化氮检测膜。
本发明的有益效果:本发明的一氧化氮检测膜,采用多孔薄膜作为基底以实现机械强度,附着于多孔薄膜上的荧光探针指示剂与高分子分散剂作为检测层。多孔薄膜作为基底增加了机械强度,使得附着于多孔薄膜上的荧光探针指示剂与高分子分散剂成膜简单,不需对荧光探针指示剂与高分子分散剂成膜的厚度和机械强度做更多要求;多孔薄膜具有很强的吸附能力,将荧光探针指示剂与高分子分散剂吸附于多孔薄膜上;多孔薄膜提供一个比表面积大的多孔疏松载体,以使得待检测的一氧化氮能够与指示剂充分接触;多孔薄膜能够降低气体的扩散阻力,促进一氧化氮分子在检测层内部的快速扩散,实现荧光探针对一氧化氮分子的充分反应,从而提高对一氧化氮分子的荧光检测信号,降低噪音。本发明的一氧化氮检测膜具有高比表面积和较小扩散阻力的特点,具备高灵敏度、高选择性、响应时间短、低成本、方便携带等优点。
附图说明
图1是本申请实施例4制备的一氧化氮检测膜,其表面扫描电子显微镜照片。
图2是本申请实施例4中制备的一氧化氮检测膜暴露于0.6ppm 的一氧化氮中,在第5分钟的相应荧光强度图。
图3是本申请实施例4制备的一氧化氮检测膜的发射光谱强度峰值与一氧化氮浓度的线性关系图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施例进行说明。在下文所描述的本发明的具体实施例中,为了能更好地理解本发明而描述了一些很具体的技术特征,但显而易见的是,对于本领域的技术人员来说,并不是所有的这些技术特征都是实现本发明的必要技术特征。下文所描述的本发明的一些具体实施例只是本发明的一些示例性的具体实施例,其不应被视为对本发明的限制。另外,为了避免使本发明变得难以理解,对于一些公知的技术没有进行描述。
本申请的一氧化氮检测膜包括多孔薄膜和附着于多孔薄膜上的荧光探针指示剂与高分子分散剂。本申请的一氧化氮检测膜,用多孔薄膜作为基底以实现机械强度,附着于多孔薄膜上的荧光探针指示剂与高分子分散剂作为检测层。多孔薄膜作为基底增加了机械强度,使得附着于多孔薄膜上的荧光探针指示剂与高分子分散剂成膜简单,不需对荧光探针指示剂与高分子分散剂成膜的连续性、厚度和机械强度做更多要求;多孔薄膜具有很强的吸附能力,将荧光探针指示剂与高分子分散剂吸附于多孔薄膜上;多孔薄膜提供一个比表面积大的多孔疏松载体,以使得待检测的一氧化氮能够与指示剂充分接触;多孔薄膜能够降低气体的扩散阻力,促进一氧化氮分子在检测层内部的快速扩散,实现荧光探针对一氧化氮分子的充分反应,从而提高对一氧化氮分子的荧光检测信号,降低噪音。
高分子分散剂主要起到均匀分散荧光探针指示剂分子的作用,且空间上的均匀分散可降低所需要的荧光探针指示剂分子的用量。
荧光探针是化学传感技术领域在上个世纪八十年代的一项重大发现,荧光探针技术不仅可用于对某些体系的稳态性质进行研究,而且还可对某些体系的快速动态过程如对某种新物种的产生和衰变等进行监测,这种技术的基本特点是具备高度灵敏性和极宽的动态时间响应范围。荧光分子在信息传递过程中,由于受到不同的环境刺激如异构体互变、离子配位、氧化还原、光电控制的电子能量转移、弱键的形成与断裂等而发生荧光变化,可以实现荧光的开、关转换,更适合于生物微观结构的识别和标记,因而近年来荧光分子作为探针在生命科学、环境科学、材料科学、信息科学等领域得到了广泛的应用。其中小分子荧光探针由于其稳定的荧光特性,灵敏度高,选择性高和可化学合成等优势已广泛应用。
所述荧光探针指示剂可以是任何已知的荧光化学探针,包括但不限于4-氨基-5-甲基氨基-2',7'-二氟荧光素(DAF-FM)、2,3-二氨基萘、1,2-二氨基蒽醌(DAQ)、N-甲基-4-肼基-7-硝基-2,1,3-苯并氧杂二唑、2',7'-二氯荧光黄双乙酸盐(H2DCFDA)、二氢罗丹明、4,5-二氨基荧光素(DAF-2)、二胺基罗丹明(DAR-4M)、铜-铬R(Cu-ECR)等。
本申请的一氧化氮检测膜是基于荧光检测的一氧化氮检测膜,利用的是活性成分荧光探针指示剂小分子与一氧化氮特异性反应,具有高灵敏性。例如荧光探针指示剂4-氨基-5-甲基氨基-2',7'-二氟荧光素(DAF-FM)本身仅有弱荧光,光量子约0.005,与NO反应后生成荧光素-苯骈三氮唑 (benzotriazole)(如下反应式),发强烈绿色荧光,光量子约0.81,该三氮唑产物荧光稳定,不容易淬灭,且响应灵敏,在液相中检测浓度可达到 3nM,响应时间约5min。
所述高分子分散剂可以是任何能溶解上述荧光探针指示剂、并能有效吸附于大孔高分子支撑体上的高分子,包括但不限于硅胶、聚乙二醇 (PEG)、聚(乙二醇)二丙烯酸酯(PEG-DA)、聚(甲基丙烯酸羟乙酯) (Poly-HEMA)、乙基纤维素、聚乙醇酯双丙烯酸、三嵌段共聚物如聚环氧乙烷-聚环氧丙烷-聚环氧乙烷(PEO-PPO-PEO)、聚丙烯酸钠溶液(商品名称有Dispex N-40、Polysah S、SP-61、DC-854)、聚甲基丙烯酸钠及其衍生物、马来酸酐二异丁烯共聚物的二钠盐、烷基酚聚氧乙烯醚(OP型产品)或脂肪醇聚氧乙烯醚(OS型)等。
所述多孔薄膜的材料可以是有机聚合物材料、无机陶瓷材料或混合材料,所制备的多孔薄膜可以是亲水性的也可以是疏水性的。疏水性材料对水的吸附热比亲水性材料小很多,因此湿度对检测器的影响被最小化,即检测器具有更快的响应。并且,疏水性材质抗灰尘、抗结垢、抗菌能力强,有助于检测器的存贮和保质。因此,本申请优选的方案中采用疏水性多孔薄膜。具体的,本申请的实现方式中,疏水性多孔薄膜为聚醚砜膜、聚偏氟乙烯膜、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰胺膜、聚四氟乙烯膜、聚丙烯膜、聚苯乙烯膜、尼龙6、尼龙66或氧化硅膜。疏水性多孔薄膜还可以通过化学方法嫁接上疏水基团或通过物理的方法包载进疏水粒子来修饰或制备。疏水粒子需要是单分散的,有均一的纳微米尺径和孔径、化学性质稳定、机械强度高,包含但不限于单分散多孔二氧化硅微球、单分散多孔碳球、单分散氧化锆微球、单分散多孔二氧化硅微球。
所述多孔薄膜具有开放的孔道,且其孔径大于一氧化氮的平均自由程。一氧化氮分子动力学直径0.32nm,平均自由程约100nm。优选地,所述多孔薄膜的孔径为0.1-100微米。优选地,所述多孔薄膜的孔径为0.1-50 微米。一氧化氮分子的扩散系数随着多孔薄膜孔径增大而呈现指数上升,因此本申请优选的方案中采用了比一氧化氮分子大几个数量级的大孔膜孔径,这比一氧化氮的平均自由程要大,一氧化氮在其中的传质阻力几乎可以忽略;但是,孔径太大会造成薄膜的复合均一性和机械强度下降,因此,优选采用孔径0.1-100微米的多孔薄膜,最优的采用0.1-50微米的多孔薄膜。如果孔径小于0.1微米的多孔薄膜,一氧化氮在其中的流动或扩散会受到影响,进而影响检测器的灵敏度和响应时间,因此,在对灵敏度或响应时间要求不高的情况下,可以不要求多孔薄膜的孔径大于一氧化氮的平均自由程,可以使用孔径小于0.1微米的多孔薄膜。在一氧化氮检测膜的机械强度不依赖于多孔薄膜的情况下,例如,另外提供一个薄膜、薄板或玻璃板作为衬底或基底的情况下,一氧化氮检测膜的机械强度主要依赖于衬底或基底,多孔薄膜的孔径也可以超过100微米;或者在一些特殊的应用中,对薄膜检测器的机械强度要求比较低的情况下,也可以使用孔径大于100微米的多孔薄膜。
根据国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)按膜材料孔径的分类标准,膜材料可分为微孔、介孔和大孔材料,其中,微孔材料的孔径小于 2nm,介孔材料孔径介于2-50nm之间,而大孔材料孔径大于50nm;因此,本申请优选的方案中,采用了疏水性的大孔薄膜,即孔径大于50nm的疏水性多孔薄膜。
本发明还提供了制备一氧化氮检测膜的方法,包括下述步骤:将荧光探针指示剂和高分子分散剂混合,得到混合物;向所述混合物中加入分散载体,配成指示剂配方溶液;将所述指示剂配方溶液施加在多孔薄膜上,干燥。
本发明还提供了制备一氧化氮检测膜的方法,具体采用的是:将荧光探针指示剂和高分子分散剂混合,得到混合物;向所述混合物中加入分散载体,配成指示剂配方溶液;将正方形多孔膜基质材料水平置于正方形玻璃板上,然后将指示剂配方溶液滴加在多孔膜材料中心位置,待溶液自动铺满膜材料后,浸润,吸干多余的溶液,自然干燥后,获得一氧化氮检测膜。
所述分散载体可以是无色、透明、中性的,例如甲醇、乙醇、乙二醇、丙二醇、丙三醇、二甘醇、三甘醇、聚乙二醇、甲苯、二氯甲烷、二甲基亚砜(DMSO)、环己烷,或其组合。分散载体起到相转移和催化的功能,有助于气相中的一氧化氮相迁移到发生反应的固相表面。
另一方面,本发明提供了一种一氧化氮检测器,包括上述的一氧化氮检测膜。
另一方面,本发明提供了一种医用检测仪,其特征在于,所述医用检测仪设置有上述的一氧化氮检测膜。
另一方面,本发明提供了一种检测汽车尾气的装置,其特征在于,所述装置中设置有上述的一氧化氮检测膜。
可以理解,本申请的一氧化氮检测膜作为一种新的灵敏度高、响应迅速的检测器,不仅可以用于前面提到的医用一氧化氮检测和环境一氧化氮检测,凡是需要对一氧化氮进行快速、灵敏检测的场合都可以使用。并且,本申请的一氧化氮检测膜使用方便,可以单独使用,能够快速检测一氧化氮的变化,也可以作为其它一氧化氮检测装置的一部分,或者安装到其他仪器设备中作为检测一氧化氮的部件。
下面通过具体实施例对本申请做进一步详细说明。以下实施例仅对本申请进行进一步说明,不应理解为对本申请的限制。
实施例一
本例以4-氨基-5-甲基氨基-2',7'-二氟荧光素(DAF-FM)作为荧光探针指示剂,聚(乙二醇)二丙烯酸酯(PEG-DA)作为高分子分散剂,二甲基亚砜(DMSO)作为分散载体,磷酸盐缓冲溶液(PBS)作为缓冲液,尼龙6材料作为多孔支持载体。具体制备如下。
将2μL活化后的4-氨基-5-甲基氨基-2',7'-二氟荧光素,2μL磷酸盐缓冲盐溶液(PBS,pH 7.4),2ml聚(乙二醇)二丙烯酸酯混合,室温下剧烈搅拌直至完全溶解,向其中加入0.5ml的磷酸三丁酯和7ml的二甲基亚砜,配成指示剂配方溶液。将边长为2cm的正方形疏水多孔膜基质材料水平置于边长5cm正方形玻璃板上,然后将2ml指示剂配方溶液滴加在多孔膜材料中心位置,待溶液自动铺满膜材料后,浸润90s,吸干多余的溶液,自然干燥2小时后,获得本例的一氧化氮检测膜。在激发光波长为480nm时,发射光波长为535nm,对一氧化氮的相应浓度为1.06ppm,响应时间小于 30min。
实施例二
本例以4-氨基-5-甲基氨基-2',7'-二氟荧光素(DAF-FM)作为荧光探针指示剂,聚甲基丙烯酸羟乙酯(Poly-HEMA)作为高分子分散剂,甲苯作为分散载体,聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)做为多孔支持载体。具体制备如下。
将7.5μg活化后的4-氨基-5-甲基氨基-2',7'-二氟荧光素,2mg 聚甲基丙烯酸羟乙酯混合,向其中加入0.5ml的磷酸三丁酯和7ml的甲苯,配成指示剂配方溶液。将边长为2cm的正方形聚对苯二甲酸乙二醇酯多孔膜基质材料水平置于边长5cm正方形玻璃板上,然后将2ml指示剂配方溶液滴加在多孔膜材料中心位置,待溶液自动铺满膜材料后,浸润90s,吸干多余的溶液,自然干燥2小时后,获得本例的一氧化氮检测膜。在激发光波长为 500nm时,发射光波长为520nm,对一氧化氮的响应浓度为0.075ppm,响应时间小于15min。
实施例三
本例以4-氨基-5-甲基氨基-2',7'-二氟荧光素(DAF-FM)作为荧光探针指示剂,乙基纤维素(ethyl cellulose)作为高分子分散剂,甲苯作为分散载体,聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)作为多孔支持载体。具体制备如下。
将7.5μg活化后的4-氨基-5-甲基氨基-2',7'-二氟荧光素,2mg 乙基纤维素混合,向其中加入0.5ml的磷酸三丁酯和7ml的甲苯,配成指示剂配方溶液。将边长为2cm的正方形聚对苯二甲酸乙二醇酯多孔膜基质材料水平置于边长5cm正方形玻璃板上,然后将2ml指示剂配方溶液滴加在多孔膜材料中心位置,待溶液自动铺满膜材料后,浸润90s,吸干多余的溶液,自然干燥2小时后,获得本例的一氧化氮检测膜。在激发光波长为490nm 时,发射光波长为530nm,对一氧化氮的响应浓度为0.5ppm,响应时间小于10min。
实施例四
本例以4-氨基-5-甲基氨基-2',7'-二氟荧光素作为荧光探针指示剂,聚乙醇酯双丙烯酸作为高分子分散剂,甲苯作为分散载体,聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)做为多孔支持载体。具体制备如下。
将50mg活化后的4-氨基-5-甲基氨基-2',7'-二氟荧光素和30g聚乙醇酯双丙烯酸混合制成含荧光探针的混合物,向其中加入0.5ml的磷酸三丁酯和60ml的甲苯,配成指示剂配方溶液。将边长为2cm的正方形聚对苯二甲酸乙二醇酯多孔膜基质材料水平置于边长5cm正方形玻璃板上,然后将 2ml指示剂配方溶液滴加在多孔膜材料中心位置,待溶液自动铺满膜材料后,浸润90s,吸干多余的溶液,自然干燥2小时后,获得本例的一氧化氮检测膜,肉眼可见棕粉色。对制备的一氧化氮检测膜进行形貌电镜检测,结果如图1所示。
采用岛津RF-5301PC荧光分光光度计对本例制备的一氧化氮检测膜进行光谱测定。首先将多孔薄膜和一氧化氮检测膜裁剪成能够放入比色皿的合适大小;采用150W氙灯光源,设定激发光波长,收集发射光谱,数据收集间隔为1nm。将两片裁好的多孔薄膜分别垂直放入两只比色皿,然后将比色皿放置在比色皿卡槽上,进行测试,得到基线数据。随后,取出一只比色皿,取出多孔薄膜,垂直放入裁剪好的一氧化氮检测膜,并向比色皿中鼓入0.6ppm的一氧化氮,平衡气为氮气,用比色皿密封盖将其密封后,放入卡槽中进行测试,在不同时间段测试得到时间分辨的荧光光谱数据,设定测试波长范围为350nm-775nm,其中一氧化氮检测膜在一氧化氮中暴露5min 的发射光谱图如图2所示。
重复上述实验步骤,改变鼓入氮气中一氧化氮气体的浓度,浓度调节通过气体质量流量计实现,采用不同流量的10ppm一氧化氮与纯氮气混合,一氧化氮浓度调节的范围在0.5至10ppm之间,将多孔薄膜和一氧化氮检测膜,裁剪成能够放入比色皿的合适大小,通入设定浓度的一氧化氮-氮气混合气,5min后测定在该浓度测试得到的荧光光谱数据,得到在发射光谱最大强度即515nm时的强度。将此发射光谱强度作为纵坐标、测试时的一氧化氮浓度作为横坐标,得到线性的关联曲线,如图3所示。在激发光波长为 480nm,发射光波长为515nm时,对一氧化氮的响应浓度为0.5ppm,响应时间小于或等于5min。
实施例五
本例以1,2-二氨基蒽醌(DAQ)作为荧光探针指示剂,乙基纤维素(ethylcellulose)作为高分子分散剂,甲苯作为分散载体,聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)作为多孔支持载体。具体制备如下。
将60mg活化后的1,2-二氨基蒽醌和30g乙基纤维素(ethyl cellulose)混合制成含荧光探针的单体混合物,向其中加入加0.5ml的磷酸三丁酯和60ml的甲苯,配成指示剂配方溶液。将边长为2cm的正方形聚对苯二甲酸乙二醇酯多孔膜基质材料水平置于边长5cm正方形玻璃板上,然后将 2ml指示剂配方溶液滴加在多孔膜材料中心位置,待溶液自动铺满膜材料后,浸润90s,吸干多余的溶液,自然干燥2小时后,获得本例的用于一氧化氮检测的薄膜传感器,肉眼可见棕粉色。无需入射光激发,发射光波长为 530nm,对一氧化氮的响应浓度为3ppm,响应时间小于20min。
尽管已经根据优选的实施方案对本发明进行了说明,但是存在落入本发明范围之内的改动、置换以及各种替代等同方案。还应当注意的是,存在多种实现本发明的方法和系统的可选方式。因此,意在将随附的权利要求书解释为包含落在本发明的主旨和范围之内的所有这些改动、置换以及各种替代等同方案。
Claims (13)
1.一种一氧化氮检测膜,其特征在于,所述一氧化氮检测膜包括多孔薄膜和附着于多孔薄膜上的荧光探针指示剂与高分子分散剂。
2.根据权利要求1所述的一氧化氮检测膜,其特征在于,所述荧光探针指示剂是4-氨基-5-甲基氨基-2',7'-二氟荧光素、2,3-二氨基萘、1,2-二氨基蒽醌、N-甲基-4-肼基-7-硝基-2,1,3-苯并氧杂二唑、2',7'-二氯荧光黄双乙酸盐、二氢罗丹明、4,5-二氨基荧光素、二胺基罗丹明、铜-铬R。
3.根据权利要求1所述的一氧化氮检测膜,其特征在于,所述高分子分散剂是硅胶、聚乙二醇、聚(乙二醇)二丙烯酸酯、聚(甲基丙烯酸羟乙酯)、乙基纤维素、聚乙醇酯双丙烯酸、三嵌段共聚物、聚丙烯酸钠溶液、聚甲基丙烯酸钠及其衍生物、马来酸酐二异丁烯共聚物的二钠盐、烷基酚聚氧乙烯醚或脂肪醇聚氧乙烯醚。
4.根据权利要求1所述的一氧化氮检测膜,其特征在于,所述多孔薄膜是疏水性多孔薄膜。
5.根据权利要求4所述的一氧化氮检测膜,其特征在于,所述疏水性多孔薄膜的材料为聚醚砜膜、聚偏氟乙烯膜、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰胺膜、聚四氟乙烯膜、聚丙烯膜、聚苯乙烯膜、尼龙6、尼龙66或氧化硅膜。
6.根据权利要求1所述的一氧化氮检测膜,其特征在于,所述多孔薄膜具有开放的孔道,且其孔径大于一氧化氮的平均自由程。
7.根据权利要求6所述的一氧化氮检测膜,其特征在于,所述多孔薄膜的孔径为0.1-100微米。
8.根据权利要求7所述的一氧化氮检测膜,其特征在于,所述多孔薄膜的孔径为0.1-50微米。
9.一种制备如权利要求1-8中所述的一氧化氮检测膜的方法,其特征在于,所述方法包括下述步骤:
将荧光探针指示剂和高分子分散剂混合,得到混合物;
向所述混合物中加入分散载体,配成指示剂配方溶液;
将所述指示剂配方溶液施加在多孔薄膜上,干燥。
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,所述分散载体是甲醇、乙醇、乙二醇、丙二醇、丙三醇、二甘醇、三甘醇、聚乙二醇、甲苯、二氯甲烷、二甲基亚砜、环己烷,或其任意组合。
11.一种一氧化氮检测器,包括如权利要求1-8中任一项所述的一氧化氮检测膜。
12.一种医用检测仪,其特征在于,所述医用检测仪设置有权利要求1-8中任一项所述的一氧化氮检测膜。
13.一种检测汽车尾气的装置,其特征在于,所述装置中设置有权利要求1-8中任一项所述的一氧化氮检测膜。
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