专利名称：测定血铅浓度的一次性电化学传感器的制作方法
技术领域：
本实用新型是一种用于测定血铅浓度的一次性电化学传感器的结构本实用新型的目的是设计一种检测准确、使用简便的测定血铅浓度的一次性电化学传感器。
本实用新型的传感器是由印制在印刷板上的工作电极、对极、参比电极组成，工作电极印制在印刷板上直径1.5-2.0mm的圆形，对极是印制在工作电极外围的直径3.0-4.0mm的圆弧，圆弧长度对应270度圆周长，参比电极也是在工作电极外围的直径是3.0-4.0mm的圆弧，圆弧长度对应90度圆周长。三个电极的引出线沿印刷板长度方向引出，除引出线端部外引出线其余部分均被长方形绝缘层遮覆。工作电极及其引出线和对极及其引出线底层均由导电银浆印制，表层由导电碳浆印制，参比电极及其引出线底层是由导电银浆、表层是由各占50％的AgCl粉和导电银浆印制，绝缘层是绝缘墨如BYR9841牌绝缘墨(上海宝银公司)。引出线端部与电化学分析仪连接，如溶出伏安仪等。
上述传感器的印刷板是长25-30mm，宽15-20mm，厚15-20μm的长方体，十分小巧，材料可用PET或PVC基片制成。
在印刷板上制作的电极及其引出线宽1.0-1.5mm。
电极的引出线沿印刷板长方向引出，其引线部分由长11-15mm，宽12-16mm的长方形绝缘层遮复。
电极引出线长度均是12-16mm。
电极引出线端部裸露，便于与分析仪器如溶出伏安仪等连接。
本实用新型的传感器可与多功能电化学分析仪(或溶出伏安仪)的三电极接入线连接，当一滴血清样品滴加到该传感器的前端虚线区时，样品溶液和三电极体系的局部将形成一微小的电化学电解池，从而可使用溶出伏安法实现对微量铅的检测。为了提高电极的灵敏度，可以在每次测定前预先对工作电极(WE，碳墨电极)表面进行镀汞处理。总的测定步骤如下(1)采用恒电位法或电位阶跃法对WE镀汞膜，恒电位法的条件为-0.904V(v.s.饱和甘汞电极)，三电极系统在13.8mg/L HgCl，及1.2mol/L HCl中电镀5分钟；电位阶跃法的条件为13.8mg/L HgCl，及1.3mol/L HCl中，起始-0.3V(v.s.saturated甘汞电极)，以后每一分钟降-0.1V。电镀6分钟，结束时电压为-0.8V。
(2)使用溶出伏安法对空白溶液及标准铅溶液扫描先在-0.7v条件下电镀120秒，静止15秒后，反向扫描至-0.2v。其中反相扫描速度0.02V/s，amp＝0.05V，pw＝0.05s。在-0.6V附近得到一组良好的标准溶液溶出峰。在39ng/mL至165ng/Ml范围内线性良好，见图2。
本实用新型的设计制版，可以采用丝网印刷技术大规模地生产所需的一次性电化学传感器。在以往的电化学传感器设计中，通常工作电极均为可以重复使用多次的金电极或碳电极。这种重复使用的电极制作过程复杂，成本较高，同时由于每一次测定过程可能对电极表面造成不同程度的污染，以至在进行随后的测定之前均需要对这种电极进行表面处理。这种处理技巧对非专业人员难度很大，因此无法保证数次测定之间传感器的稳定性和重现性。此外也增加了测定的步骤。“一次性”的含义为通过采用本实用新型提供的传感器，可以大规模、低成本地批量制作几乎完全一样的多支传感器，每支传感器在测定完一个样品后，可以丢弃，而换用新的一支传感器测定下一个样品。这样，使得每次测定样品所用的传感器表面状态接近，从而保证测定的准确性和重现性。且本实用新型产品成本不高，使用简便。


图1是本实用新型传感器结构图。
图2是本实用新型传感器使用溶出伏安法的标准铅溶液图。
图3是本实用新型传感器工作电极、对极及其引出线底层、表层结构示意图。
图4是本实用新型传感器参比电极及其引出线底层、表层结构示意图。
上述图中1是工作电极，2是对极，3是参比电极，4、5、6分别是前述电极引出线，7、8、9分别是前述电极引出线端部，10是导电银浆层，11是导电碳浆层，12是Ag/Acl层，13是印刷板基板，14是绝缘层。
实例2利用例1的制备条件，可制备不同尺寸的传感器，具体尺寸如下印刷板长×宽×厚＝25×15(mm)×15(μm)工作电极直径1.5mm；对极直径3.0mm；参比电极直径3.0mm；
各电极的引出线长12mm、宽1.0mm；绝缘层长×宽＝11×12(mm)采用本实用新型的一次性丝印三电极传感器，可以极大地提高多次测定的重线性，降低分析误差。而且由于可以大批量地制作，单次测量的成本也远比目前使用的原子吸收法低。类似的设计还可用于环境水样或药物样品中Pb的测定。
权利要求1.一种测定血铅浓度的一次性电化学传感器，是由印刷板上的工作电极、对极、参比电极组成，其特征是工作电极(1)是直径是1.5-2.0mm的圆形，对极(2)是直径是3.0-4.0mm的圆弧，圆弧长度对应270度圆周长；参比电极(3)是直径是3.0-4.0mm的圆弧，圆弧长度对应90度圆周长，三个电极的引出线分别是(4)、(5)、(6)，绝缘层(14)是长方形；工作电极及其引出线、对极及其引出线底层是导电银浆层，表层是导电碳浆层，参比电极及其引出线底层是导电银浆层，表层是各占50％的AgCl粉和导电银浆层，绝缘层是 绝缘墨，引出线端与电化学分析仪联接。
2.根据权利要求1所述的测定血铅浓度的一次性电化学传感器，其特征是传感器的印刷板是长25-30mm、宽15-20mm、厚15-20μm的长方体。
3.根据权利要求1所述的测定血铅浓度的一次性电化学传感器，其特征是电极(1)、(2)、(3)以及引出线(4)、(5)、(6)的宽度是1-1.5mm。
4.根据权利要求1所述的测定血铅浓度的一次性电化学传感器，其特征是绝缘层是长11-15mm、宽12-16mm的长方形。
5.根据权利要1所述的血铅浓度的一次性电化学传感器，其特征是电极(1)、(2)、(3)引出线长度均是12-16mm。
6.根据权利要求1所述的血铅浓度的一次性电化学传感器，其特征是引出线端部联接溶出伏安仪。
专利摘要本实用新型是一种测定血铅浓度的一次性电化学传感器。现有技术测定血铅用原子吸收光谱法，存在测定步骤多、时间长、仪器成本高、重现性差等诸多不足。本实用新型采用印刷板印制的圆形工作电极、圆弧形对极和圆弧形参比电极，通过其引出线与分析测试仪连接检测血铅浓度。工作电极、对极及其引出线底层是导电银浆，表层是各占50％的Ag/AgCl，引出线部分是绝缘层遮覆，本实用新型传感器制作成本偏低、产品可一次性使用、检测结果稳定、检测操作方便。
文档编号G01N27/26GK2548158SQ02264889
公开日2003年4月30日 申请日期2002年6月20日 优先权日2002年6月20日
发明者孔继烈, 刘宝红, 史绵红, 刘赞 申请人:复旦大学