【摘 要】
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可穿戴电化学传感器可以方便、快速的测量与疾病相关的生物分析物,在个性化医疗和临床诊断方面具有巨大的潜力。作为其最重要的组成部分,柔性电极的加工具有重要的意义。本文用一种简单并且低成本的方法加工柔性电极,并将其与自主设计的恒电位电路集成在一起构建了用于监测汗液中抗坏血酸含量的集成柔性传感平台。该平台成功实现了对溶液中抗坏血酸的监测,并且具有很好的检测灵敏度、选择性和稳定性。主要内容分为以下三个部分:
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可穿戴电化学传感器可以方便、快速的测量与疾病相关的生物分析物,在个性化医疗和临床诊断方面具有巨大的潜力。作为其最重要的组成部分,柔性电极的加工具有重要的意义。本文用一种简单并且低成本的方法加工柔性电极,并将其与自主设计的恒电位电路集成在一起构建了用于监测汗液中抗坏血酸含量的集成柔性传感平台。该平台成功实现了对溶液中抗坏血酸的监测,并且具有很好的检测灵敏度、选择性和稳定性。主要内容分为以下三个部分:1.尝试使用简易光刻,掩版沉积和丝网印刷三种方法加工柔性电极。丝网印刷电极使用碳作工作电极和对电极的材料,银/氯化银作参比电极的材料。简易光刻/掩板沉积电极采用金作工作电极和对电极的材料,同样采用银/氯化银作参比电极材料。综合比较了三种加工方法的优劣,最终确定以简易光刻法进行加工,制备的的电极表现出了较高的分辨率及优异的电学/机械弯曲性能。2.对制备的柔性电极进行化学修饰,首先使用铂纳米粒子修饰电极以提高对过氧化氢的催化能力,然后使用壳聚糖/碳纳米管混合溶液固定抗坏血酸氧化酶,制得的抗坏血酸传感器检出限为3.8μM,灵敏度为288.86μA m M-1cm-2,检测范围为25-1000μM,并且传感器具有很好的选择性和稳定性。力学性能实验显示传感器在弯曲状态下检测性能几乎不受影响,3.设计了与柔性电极相匹配的恒电位电路,该电路包含关键信号调节和处理功能。同时利用电磁场仿真软件设计并使用微加工技术加工了柔性天线。得到的的恒电位电路和天线均具有可靠的性能,极大的提高了设备的紧凑性与便携性。
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