CN111458389A - 一种检测汗液乳酸传感电极的修饰方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种检测汗液乳酸传感电极的修饰方法，所述修饰方法包括：S1、使用多壁碳纳米管和四硫富瓦烯制备电子传导层，修饰在乳酸传感电极表面；S2、使用牛血清蛋白和乳酸催化酶制备催化层，修饰在乳酸传感电极表面；S3、使用壳聚糖制备保护层，修饰在乳酸传感电极表面；S4、使用全氟化磺酸酯制备选择性渗透层，修饰在乳酸传感电极表面。经过修饰后的乳酸传感电极，稳定性高，且不会对人体皮肤造成伤害，可以有效阻止汗液中的尿酸盐和抗血酸对乳酸传感电极的影响，提高了检测的准确度。
Description
技术领域
本发明涉及电极修饰技术领域，尤其涉及一种检测汗液乳酸传感电极的修饰方法。
背景技术
随着科技的飞速发展和生活水平的提高，对生理监测的需求也越来越多，要求也随之增高，人体汗液包含着丰富的健康状态信号，因此实时监测人体汗液中的组分信息具有重大意义。乳酸是汗液涵带的生理数据之一，检测汗液中的乳酸浓度可以预防人体过渡劳累，防止细胞酸中毒导致的肌肉细胞性能紊乱。
目前，研制的可穿戴式乳酸传感器存在稳定差和检测准确低的问题。
发明内容
本发明针对现有技术存在的问题和不足，提供一种检测汗液乳酸传感电极的修饰方法。
本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：
本发明提供一种检测汗液乳酸传感电极的修饰方法，其特点在于，所述修饰方法包括：
S1、使用多壁碳纳米管和四硫富瓦烯制备电子传导层，修饰在乳酸传感电极表面；
S2、使用牛血清蛋白和乳酸催化酶制备催化层，修饰在乳酸传感电极表面；
S3、使用壳聚糖制备保护层，修饰在乳酸传感电极表面；
S4、使用全氟化磺酸酯制备选择性渗透层，修饰在乳酸传感电极表面。
较佳地，步骤S1中，将多壁碳纳米管和四硫富瓦烯混合后，滴加在乳酸传感电极表面，晾干后在乳酸传感电极表面形成电子传导层。
较佳地，步骤S1包括以下步骤：
S11、将多壁碳纳米管混合在乙醇溶液中，超声震荡得到多壁碳纳米管悬浊液；
S12、将四硫富瓦烯混合在乙醇和丙酮中，超声震荡得到四硫富瓦烯溶液；
S13、将2个体积的多壁碳纳米管悬浊液和1个体积的四硫富瓦烯溶液混合均匀，再滴加在乳酸传感电极表面，风干，直至溶剂完全挥发后在乳酸传感电极表面形成电子传导层。
较佳地，步骤S2中，将牛血清蛋白和乳酸催化酶在磷酸缓冲盐溶液中混合，再滴加在电子传导层表面，晾干后形成催化层。
较佳地，将牛血清蛋白和乳酸催化酶混和在磷酸缓冲盐溶液中，机械搅拌均匀，再滴加在已修饰电子传导层的乳酸传感电极表面，室温下晾干，电子传导层表面形成催化层。
较佳地，所述牛血清蛋白在磷酸缓冲盐溶液的浓度是30mg/mL，所述乳酸催化酶在磷酸缓冲盐溶液的浓度是30mg/mL。
较佳地，步骤S3中，将壳聚糖用质量浓度为2％乙酸溶解，滴加在催化层表面，放置在密封的空间，通戊二醛蒸汽对壳聚糖进行交联，交联完成后形成保护层。
较佳地，步骤S3包括以下步骤：
S31、将壳聚糖溶解在质量浓度为2％乙酸中，机械搅拌至完全溶解得到壳聚糖溶液，再滴加在已修饰催化层的乳酸传感电极表面；
S32、放置在密封的空间，通戊二醛蒸汽，1℃至5℃之间静置12小时，交联完成，形成保护层。
较佳地，步骤S4中，使用全氟化磺酸酯滴加在保护层表面，晾干后，在保护层表面形成选择性渗透层。
较佳地，将质量浓度为1％全氟化磺酸酯溶液滴加在已修饰保护层的乳酸传感电极表面，并晾干，在保护层表面形成选择性渗透层。
在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实例。
本发明的积极进步效果在于：
多壁碳纳米管和四硫富瓦烯都是优良的电子导体，在乳酸传感电极表面发生催化反应时，有利于电子传导，提高检测的灵敏度；牛血清蛋白可作为乳酸催化酶的稳定剂，防止乳酸催化酶流失，增加了乳酸传感电极的稳定性；壳聚糖形成的保护层能够防止乳酸传感电极中的化学物质泄漏，防止对皮肤造成伤害，增加乳酸传感电极的安全性；全氟化磺酸酯溶液形成的选择性渗透层，可以有效阻止汗液中的尿酸盐和抗血酸对乳酸传感电极的影响，提高检测的准确度。
附图说明
图1为本发明的酒精浓度监测贴片制备方法的流程示意图；
图2为本发明的酒精浓度监测贴片示意图。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。
在本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
应当理解，尽管在本申请可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本申请范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。
为对本申请进行进一步说明，提供下列实施例。
根据本公开第一方面提供了一种检测汗液乳酸传感电极的修饰方法，如图1和图2所示，一种检测汗液乳酸传感电极的修饰方法，包括如下步骤：
步骤210，使用多壁碳纳米管和四硫富瓦烯制备电子传导层，修饰在乳酸传感电极表面。
在步骤210中，将多壁碳纳米管和四硫富瓦烯混合后，滴加在乳酸传感电极110表面，晾干后在乳酸传感电极110表面形成电子传导层120，多壁碳纳米管和四硫富瓦烯都是优良的电子导体，在乳酸传感电极表面发生催化反应时，有利于电子传导，提高检测的灵敏度。
在步骤210中，还执行步骤211、步骤212和步骤213。
在步骤211中，将多壁碳纳米管混合在乙醇溶液中，超声震荡得到多壁碳纳米管悬浊液，在一实施例中，称取一定量的多壁碳纳米管，放入乙醇溶液内，使多壁碳纳米管浓度为6mg/mL，超声震荡至混合均匀得到多壁碳纳米管悬浊液。
在步骤212中，将四硫富瓦烯混合在乙醇和丙酮中，超声震荡得到四硫富瓦烯溶液，在一实施例中，称取一定量四硫富瓦烯，放入乙醇和丙酮中，且乙醇和丙酮中的体积比是1:1，使四硫富瓦烯浓度为5mg/mL，超声震荡至混合均匀得到四硫富瓦烯溶液。
在步骤213中，将2个体积的多壁碳纳米管悬浊液和1个体积的四硫富瓦烯溶液混合均匀，再滴加在乳酸传感电极表面，风干，在一实施例中，量取2个体积的多壁碳纳米管悬浊液和1个体积的四硫富瓦烯溶液混合均匀，量取50至60微升滴加在乳酸传感电极110表面，进行晾干，直至溶剂完全挥发后在乳酸传感电极110表面形成电子传导层120。
步骤220，使用牛血清蛋白和乳酸催化酶制备催化层，修饰在乳酸传感电极表面。
在步骤220中，将牛血清蛋白和乳酸催化酶在磷酸缓冲盐溶液中混合，再滴加在电子传导层120表面，晾干后形成催化层130，牛血清蛋白可作为乳酸催化酶的稳定剂，防止乳酸催化酶流失，增加了乳酸传感电极的稳定性。
在步骤220中，还执行步骤221。
在步骤221中，将牛血清蛋白和乳酸催化酶混和在磷酸缓冲盐溶液中，机械搅拌均匀，再滴加在已修饰电子传导层120的乳酸传感电极110表面，室温下晾干，在一实施例中，称取一定量的牛血清蛋白，放入磷酸缓冲盐溶液中，使牛血清蛋白在磷酸缓冲盐溶液的浓度是30mg/mL，称取一定量的乳酸催化酶放入磷酸缓冲盐溶液中，乳酸催化酶在磷酸缓冲盐溶液的浓度是30mg/mL，搅拌均匀，量取50微升滴加在电子传导层120表面，经过室温下晾干后，电子传导层120表面形成催化层130。
步骤230，使用壳聚糖制备保护层，修饰在乳酸传感电极表面。
在步骤230，将壳聚糖用质量浓度为2％乙酸溶解，滴加在催化层130表面，放置在密封的空间，通戊二醛蒸汽对壳聚糖进行交联，交联完成后形成保护层140，壳聚糖形成的保护层140能够防止乳酸传感电极110中的化学物质泄漏，防止对皮肤造成伤害，增加乳酸传感电极110的安全性。
在步骤230中，还执行步骤231和步骤232。
在步骤231中，将壳聚糖溶解在质量浓度为2％乙酸中，机械搅拌至完全溶解得到壳聚糖溶液，再滴加在已修饰催化层的乳酸传感电极表面，在一实施例中，将壳聚糖溶解在质量浓度为2wt％乙酸中，使壳聚糖的质量浓度为5wt％，机械搅拌至完全溶解得到壳聚糖溶液，将50微升的壳聚糖溶液滴加在催化层130表面。
在步骤232中，放置在密封的空间，通戊二醛蒸汽，1℃至5℃之间静置12小时，在一实施例中，将滴加有壳聚糖溶液的乳酸传感电极放置在密封的空间内，并向密闭空间通戊二醛蒸汽，使壳聚糖与戊二醛发生交联，在1℃至5℃之间静置12小时后，交联完成，形成保护层140。
步骤240：使用全氟化磺酸酯制备选择性渗透层，修饰在乳酸传感电极表面。
在步骤240中，使用全氟化磺酸酯滴加在保护层140表面，晾干后，在保护层140表面形成选择性渗透层150，全氟化磺酸酯溶液形成的选择性渗透层150，可以允许中性的过氧化氢通过，同时排除阴离子的干扰，可以有效阻止汗液中的尿酸盐和抗血酸对乳酸传感电极的影响，提高检测的准确度。
在步骤240中，还执行步骤241。
在步骤241中，将质量浓度为1％全氟化磺酸酯溶液滴加在已修饰保护层的乳酸传感电极表面，并晾干，在一实施例中，量取50微升质量浓度为1％全氟化磺酸酯溶液滴加在保护层140表面，室温晾干后，在保护层140表面形成选择性渗透层150。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种检测汗液乳酸传感电极的修饰方法，其特征在于，所述修饰方法包括：
S1、使用多壁碳纳米管和四硫富瓦烯制备电子传导层，修饰在乳酸传感电极表面；
S2、使用牛血清蛋白和乳酸催化酶制备催化层，修饰在乳酸传感电极表面；
S3、使用壳聚糖制备保护层，修饰在乳酸传感电极表面；
S4、使用全氟化磺酸酯制备选择性渗透层，修饰在乳酸传感电极表面。
2.根据权利要求1所述的一种检测汗液乳酸传感电极的修饰方法，其特征在于，步骤S1中，将多壁碳纳米管和四硫富瓦烯混合后，滴加在乳酸传感电极表面，晾干后在乳酸传感电极表面形成电子传导层。
3.根据权利要求2所述的一种检测汗液乳酸传感电极的修饰方法，其特征在于，步骤S1包括以下步骤：
S11、将多壁碳纳米管混合在乙醇溶液中，超声震荡得到多壁碳纳米管悬浊液；
S12、将四硫富瓦烯混合在乙醇和丙酮中，超声震荡得到四硫富瓦烯溶液；
S13、将2个体积的多壁碳纳米管悬浊液和1个体积的四硫富瓦烯溶液混合均匀，再滴加在乳酸传感电极表面，风干，直至溶剂完全挥发后在乳酸传感电极表面形成电子传导层。
4.根据权利要求1所述的一种检测汗液乳酸传感电极的修饰方法，其特征在于，步骤S2中，将牛血清蛋白和乳酸催化酶在磷酸缓冲盐溶液中混合，再滴加在电子传导层表面，晾干后形成催化层。
5.根据权利要求4所述的一种检测汗液乳酸传感电极的修饰方法，其特征在于，将牛血清蛋白和乳酸催化酶混和在磷酸缓冲盐溶液中，机械搅拌均匀，再滴加在已修饰电子传导层的乳酸传感电极表面，室温下晾干，电子传导层表面形成催化层。
6.根据权利要求5所述的一种检测汗液乳酸传感电极的修饰方法，其特征在于，所述牛血清蛋白在磷酸缓冲盐溶液的浓度是30mg/mL，所述乳酸催化酶在磷酸缓冲盐溶液的浓度是30mg/mL。
7.根据权利要求1所述的一种检测汗液乳酸传感电极的修饰方法，其特征在于，步骤S3中，将壳聚糖用质量浓度为2％乙酸溶解，滴加在催化层表面，放置在密封的空间，通戊二醛蒸汽对壳聚糖进行交联，交联完成后形成保护层。
8.根据权利要求7所述的一种检测汗液乳酸传感电极的修饰方法，其特征在于，步骤S3包括以下步骤：
S31、将壳聚糖溶解在质量浓度为2％乙酸中，机械搅拌至完全溶解得到壳聚糖溶液，再滴加在已修饰催化层的乳酸传感电极表面；
S32、放置在密封的空间，通戊二醛蒸汽，1℃至5℃之间静置12小时，交联完成，形成保护层。
9.根据权利要求1所述的一种检测汗液乳酸传感电极的修饰方法，其特征在于，步骤S4中，使用全氟化磺酸酯滴加在保护层表面，晾干后，在保护层表面形成选择性渗透层。
10.根据权利要求9所述的一种检测汗液乳酸传感电极的修饰方法，其特征在于，将质量浓度为1％全氟化磺酸酯溶液滴加在已修饰保护层的乳酸传感电极表面，并晾干，在保护层表面形成选择性渗透层。
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| CN101639457A (zh) * | 2009-08-06 | 2010-02-03 | 武汉思达创新医药科技有限公司 | 丝网印刷电极在测定5-羟色胺中的应用 |
| CN204903440U (zh) * | 2015-04-08 | 2015-12-23 | 深圳市同极奥科技有限公司 | 一种乳酸检测装置 |
| CN109283234A (zh) * | 2018-08-15 | 2019-01-29 | 浙江大学 | 一种去干扰纸基电化学传感器及其测试方法 |
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2020
- 2020-03-04 CN CN202010142452.9A patent/CN111458389A/zh active Pending
Patent Citations (4)
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