专利名称：一种用于检测人体唾液酒精浓度的生物传感器的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及一种生物传感器，特别涉及一种用于检测人体唾液酒 精浓度的生物传感器。
背景技术：
随着现代汽车运输业的迅猛发展，拥有机动车驾驶执照的人员数 量迅猛增长，交通事故频繁发生。世界卫生组织的事故调查显示，大
约50% 60%的交通事故与酒后驾驶有关，酒后驾驶已经被列为车祸 致死的主要原因。目前在酒精浓度测试技术上主要有抽血送检式和呼 吸式两种，抽血送检式过程繁琐，费时费力；呼吸式设备昂贵，成本
较高，同时存在干扰较多，精度不高等缺点。长期一来， 一直没有一 种简便、快速、准确和定量检测机动车驾驶员饮酒程度的仪器。本发 明即为这种仪器提供了一种高效、准确、快捷、低成本的酒精浓度生 物传感器。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于检测人体唾液酒精浓度的生物 传感器。本传感器采用纳米金颗粒进行修饰，同时采用叉指电极结构 以提高传感器的灵敏度，具有操作方便、准确、快速、低成本等优点。 适用于检测驾驶员是否酒后驾车，或者酿酒行业中酒精浓度的检测。
一种用于检测人体唾液酒精浓度的生物传感器，包括PVC基底1 ， 作为工作电极的第一叉指碳电极2，作为对电极的第二叉指碳电极3， 叉指碳电极引线4，绝缘保护层5，反应区域6，其特征在于作为 工作电极的第一叉指碳电极2和作为对电极的第二叉指碳电极3以及 叉指碳电极引线4采用丝网印刷技术将导电碳浆印刷在PVC基底1 上，之后将PVC基底1置于100 150。C的烘箱内热固化30 45min; 采用丝网印刷技术将常规绝缘胶印制在叉指碳电极引线4上，置于 100 15(TC的烘箱内热固化30 45min，形成绝缘保护层5;将上述 PVC基底1置于室温下老化2 3天，在第一叉指碳电极2和第二叉指碳电极3上采用羧甲基纤维素CMC修饰一层亲水膜，先后滴加作为 电子传递剂的铁氰化钾溶液5u I ，乙醇脱氢酶以及辅酶NADH溶液5u I ， 纳米金颗粒溶液1ul，铁氰化钾溶液中铁氰化钾的质量浓度为8 40g/L，乙醇脱氢酶以及辅酶溶液中含有乙醇脱氢酶为4 5个活性单 位，纳米金颗粒溶液中纳米金颗粒的质量浓度为20 60g/L，在室温 下干燥制成反应区域6，以上溶液均采用磷酸盐溶液作为缓冲液，pH 为7.0 8.0。纳米金颗粒直径为15 30nm。磷酸盐溶液选用磷酸钾 溶液、磷酸钠溶液中的一种。
同现有技术比较，本发明具有以下突出优点1)以铁氰化钾作 为酶促反应中的电子传递剂，在200 300mv工作电压，电子能快速 有效地到达电极，从而显著提高生物传感器对酒精浓度的响应灵敏 度；2)纳米金颗粒具有电催化能力，极大地提高了传感器的灵敏度； 3)采用叉指电极结构设计，如同用多个电极进行测试，提高电流信 号的强度；4)传感器响应迅速，最快检测时间仅须20秒；5)所用 的唾液仅为10ul，且无需对唾液进行预处理。
图1为一种用于检测人体唾液酒精浓度的生物传感器的结构示意图。
图2为本传感器的循环伏安法曲线图。图中横坐标为扫描电压， 纵坐标为反应电流。M表示未用纳米金颗粒修饰的传感器循环伏安法 曲线的还原曲线，M'表示未用纳米金颗粒修饰的传感器循环伏安法 曲线的氧化曲线，N表示采用纳米金颗粒修饰的传感器循环伏安法曲 线的还原曲线，N'表示采用纳米金颗粒修饰的传感器循环伏安法曲 线的氧化曲线。可见修饰纳米金颗粒能够显著增强传感器的氧化还原 特性，提高传感器的性能。
图3为恒电位法测定不同浓度酒精溶液的反应电流-反应吋间响 应曲线。图中横坐标为反应时间，纵坐标为反应电流。A表示酒精浓 度10Ommol/L的反应电流-反应吋间响应曲线，B表示酒精浓度 10mmol/L的反应电流-反应时间响应曲线，C酒精浓度1圆ol/L的反 应电流-反应时间响应曲线。可见传感器对不同浓度的酒精溶液具有 较好的区分度。
4图4为传感器对不同酒精浓度的电流响应的线性拟合直线。图中 横坐标为酒精溶液浓度，纵坐标为响应电流。可见传感器对不同浓度 酒精溶液检测的线性度较好。
具体实施例方式
实施例1 :
一种用于检测人体唾液酒精浓度的生物传感器，包括PVC基底1 ，
作为工作电极的第一叉指碳电极2，作为对电极的第二叉指碳电极3， 叉指碳电极引线4，绝缘保护层5，反应区域6，其特征在于作为 工作电极的第一叉指碳电极2和作为对电极的第二叉指碳电极3以及 叉指碳电极引线4采用丝网印刷技术将导电碳浆印刷在PVC基底1 上，之后将PVC基底1置于10(TC的烘箱内热固化45min;采用丝网 印刷技术将常规绝缘胶印制在叉指碳电极引线4上，置于10(TC的烘 箱内热固化45min，形成绝缘保护层5;将上述PVC基底1置于室温 下老化2天，在第一叉指碳电极2和第二叉指碳电极3上采用CMG修 饰一层亲水膜，先后滴加作为电子传递剂的铁氰化钾溶液5ul，乙醇 脱氢酶以及辅酶溶液5ul，纳米金颗粒溶液1ul，铁氰化钾溶液中铁 氰化钾的质量浓度为10g/L，乙醇脱氢酶以及辅酶溶液中含有乙醇脱 氢酶为5个活性单位，纳米金颗粒溶液中纳米金颗粒的质量浓度为 60g/L，在室温下干燥制成反应区域6，以上溶液均采用磷酸钠溶液 作为缓冲液，PH为7. 0。纳米金颗粒直径为15nm。
用恒电位法对该传感器性能进行实验，结果表明，该传感器工作 区间为1 150mmol/L，灵敏度11nA/薩o1 L—1。对10隱ol/L的酒精溶 液进行10次重复实验，表明误差小于10%。
实施例2:
一种用于检测人体唾液酒精浓度的生物传感器，包括PVC基底1 ， 作为工作电极的第一叉指碳电极2，作为对电极的第二叉指碳电极3， 叉指碳电极引线4，绝缘保护层5，反应区域6，其特征在于作为 工作电极的第一叉指碳电极2和作为对电极的第二叉指碳电极3以及 叉指碳电极引线4采用丝网印刷技术将导电碳浆印刷在PVG基底1 上，之后将PVG基底1置于150。C的烘箱内热固化30min;采用丝网 印刷技术将常规绝缘胶印制在叉指碳电极引线4上，置于150'C的烘箱内热固化30min，形成绝缘保护层5;将上述PVG基底1置于室温 下老化3天，在第一叉指碳电极2和第二叉指碳电极3上采用CMC修 饰一层亲水膜，先后滴加作为电子传递剂的铁氰化钾溶液5ul，乙醇 脱氢酶以及辅酶溶液5ul，纳米金颗粒溶液1ul，铁氰化钾溶液中铁 氰化钾的质量浓度为40g/L，乙醇脱氢酶以及辅酶溶液中含有乙醇脱 氢酶为5个活性单位，纳米金颗粒溶液中纳米金颗粒的质量浓度为 60g/L，在室温下干燥制成反应区域6，以上溶液均采用磷酸钾溶液 作为缓冲液，pH为8.0。纳米金颗粒直径为30nm。 实施例3:
一种用于检测人体唾液酒精浓度的生物传感器，包括PVG基底1 ， 作为工作电极的第一叉指碳电极2，作为对电极的第二叉指碳电极3， 叉指碳电极引线4，绝缘保护层5，反应区域6，其特征在于作为 工作电极的第一叉指碳电极2和作为对电极的第二叉指碳电极3以及 叉指碳电极引线4采用丝网印刷技术将导电碳浆印刷在PVG基底1 上，之后将PVC基底1置于125X:的烘箱内热固化40min;采用丝网 印刷技术将常规绝缘胶印制在叉指碳电极引线4上，置于125'C的烘 箱内热固化40min，形成绝缘保护层5;将上述PVC基底1置于室温 下老化2. 5天，在第一叉指碳电极2和第二叉指碳电极3上采用CMC 修饰一层亲水膜，先后滴加作为电子传递剂的铁氰化钾溶液5ul，乙 醇脱氢酶以及辅酶溶液5ul，纳米金颗粒溶液1ul，铁氰化钾溶液中 铁氰化钾的质量浓度为30g/L，乙醇脱氢酶以及辅酶溶液中含有乙醇 脱氢酶为5个活性单位，纳米金颗粒溶液中纳米金颗粒的质量浓度为 40g/L，在室温下干燥制成反应区域6，以上溶液均采用磷酸钠溶液 作为缓冲液，PH为7. 5。纳米金颗粒直径为20nm。
权利要求
1.一种用于检测人体唾液酒精浓度的生物传感器，包括PVC基底(1)，作为工作电极的第一叉指碳电极(2)，作为对电极的第二叉指碳电极(3)，叉指碳电极引线(4)，绝缘保护层(5)，反应区域(6)，其特征在于作为工作电极的第一叉指碳电极(2)和作为对电极的第二叉指碳电极(3)以及叉指碳电极引线(4)采用丝网印刷技术将导电碳浆印刷在PVC基底(1)上，之后将PVC基底(1)置于100～150℃的烘箱内热固化30～45min；采用丝网印刷技术将绝缘胶印制在叉指碳电极引线(4)上，置于100～150℃的烘箱内热固化30～45min，形成绝缘保护层(5)；将上述PVC基底(1)置于室温下老化2～3天，在第一叉指碳电极(2)和第二叉指碳电极(3)上采用羧甲基纤维素CMC修饰一层亲水膜，先后滴加作为电子传递剂的铁氰化钾溶液5ul，乙醇脱氢酶以及辅酶溶液5ul，纳米金颗粒溶液1ul，铁氰化钾溶液中铁氰化钾的质量浓度为8～40g/L，乙醇脱氢酶以及辅酶溶液中含有乙醇脱氢酶为4～5个活性单位，纳米金颗粒溶液中纳米金颗粒的质量浓度为20～60g/L，在室温下干燥制成反应区域(6)，以上溶液均采用磷酸盐溶液作为缓冲液，pH为7.0～8.0，磷酸盐溶液采用磷酸钾溶液或磷酸钠溶液中的一种。
2. 根据权利要求1所述的生物传感器，其特征在于纳米金颗粒 直径为15 30nm。
全文摘要
一种用于检测人体唾液酒精浓度的生物传感器，其特征在于作为工作电极的第一叉指碳电极(2)和作为对电极的第二叉指碳电极(3)以及叉指碳电极引线(4)采用丝网印刷技术将导电碳浆印刷在基底(1)上，置于100～150℃的烘箱内热固化；将上述基底(1)置于室温下老化2～3天，在第一叉指碳电极(2)和第二叉指碳电极(3)上修饰一层亲水膜，先后滴加铁氰化钾溶液，乙醇脱氢酶以及辅酶溶液，纳米金颗粒溶液，在室温下干燥制成反映区域(6)。同现有技术比较，本发明的优点是1)添加电子传递剂提高传感器灵敏度；2)修饰纳米金颗粒提高传感灵敏度；3)叉指结构提高电流信号强度；4)传感器响应迅速；5)唾液用量少且无需预处理。
文档编号G01N27/48GK101566637SQ200910098860
公开日2009年10月28日 申请日期2009年5月21日 优先权日2009年5月21日
发明者刘孔绚, 王东亭, 郭希山, 陈珠丽 申请人:浙江大学