一种多巴胺离子载体及包含该载体的多巴胺敏感膜、多巴胺探头和制备方法与流程

1.本发明涉及检测探头技术领域,尤其涉及一种多巴胺离子载体及包含该载体的多巴胺敏感膜、多巴胺探头和制备方法。


背景技术：

2.脑科学作为一门研究神经系统结构和功能的基础自然科学，已成为当今全球范围内的重要研究领域。作为脑内神经系统的重要组成部分，神经递质在神经信号传递中担任着“化学信使”的角色。多巴胺作为重要的神经递质与运动控制、奖励动机行为和兴奋度都有关联。一旦脑内的多巴胺能神经系统发生功能障碍，人的精神状态也会随之出现异常。多巴胺信号以多巴胺神经元的阶段性放电和强直放电为特性。激烈的刺激会引起阶段性放电，而强直放电能够调节细胞外多巴胺的基础含量。虽然这两种放电方式都能改变细胞外多巴胺的含量，但是阶段性放电能在短短几秒内使多巴胺含量显著提高。多巴胺的基础含量会影响多巴胺受体的占有率，传递方向和神经元的兴奋性。由于现有检测技术的限制，还无法有效地阐述多巴胺基础含量对快速阶段性多巴胺神经传递的影响。这就需要研制一种既能检测多巴胺基础含量，又能迅速检测多巴胺快速变化的电极。
3.以多巴胺为代表的神经递质往往存在于成分复杂的环境中，并且浓度很低，因此对于特定成分的神经递质检测是困扰脑科学进步的一个难题。目前常用的神经递质检测技术有微透析技术，谱学分析技术和电化学检测技术。前两种检测技术预处理繁琐，设备昂贵，动态响应不灵敏且需要较长的检测时间。
4.电化学生物传感器是指用固定化的生物体成分或特定结构的化学物质作为敏感元件，导电物质作为转化元件，以电势、电流或电导作为特征检测信号的传感器。按工作类型来分，主要有电流型传感器和电压型传感器。其中电流型传感器在检测时需要外加电压，会影响神经细胞正常活动，并易受电活性物质干扰。电压型传感器中最具代表性的是离子选择性电极，它是一类对特定的阳离子或阴离子具有选择性响应的传感器。当电极与被测离子的溶液接触时，在它的敏感膜跟溶液的相界界面上会产生与被测离子活度相关的膜电位。该种电极只对特定的物质敏感，不需要外加电源，不会对检测环境造成影响。因此，以离子选择性电极技术为理论依据，开发高精度、低干扰、响应灵敏的神经递质检测技术成为神经递质检测领域新的研究热点和发展方向。
5.一般采用电流型多巴胺传感器来检测多巴胺含量，多巴胺具有电活性，在合适大小的电压作用下，多巴胺会在电极表面发生氧化还原反应，产生电子，根据电流大小得到多巴胺的含量。在组织液或者脑脊液等检测环境中除了多巴胺还存在其他的电活性物质，由于外加电压的存在，这些物质也会在电极表面发生氧化还原反应，会对多巴胺的检测造成干扰。已有的电压型多巴胺传感器很少，且都带有内充电解液。其结构示意图和实物图如图1所示。随着使用时间的增加，内充电解液会逐渐流失，进而引起电解质浓度的变化，影响电位的稳定性。并且高浓度的电解液在水分流失后会析出晶体，对传感器敏感膜造成一定的
腐蚀破坏。
6.因此，研究开发一种选择性好、高精度、低干扰、响应灵敏的全固态电压型多巴胺检测探头，具有重要的价值和意义。


技术实现要素：

7.本发明的目的在于为了克服现有技术的不足而提供一种多巴胺离子载体及包含该载体的多巴胺敏感膜、多巴胺探头和制备方法，用以解决现有技术中多巴胺敏感膜和探头选择性差、精度低、易受干扰、响应慢的问题。
8.为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
9.本发明提供了一种多巴胺离子载体，所述多巴胺离子载体的制备原料包含1,4,7,10-四氧环十二烷溶液和磷钨酸溶液；
10.所述1,4,7,10-四氧环十二烷溶液和磷钨酸溶液的体积比为1～2:1～2；
11.所述1,4,7,10-四氧环十二烷溶液的浓度为0.005～0.015mol/l；
12.所述磷钨酸溶液的浓度为0.005～0.015mol/l；
13.所述1,4,7,10-四氧环十二烷溶液和磷钨酸溶液的溶剂均为水。
14.作为优选，所述1,4,7,10-四氧环十二烷溶液和磷钨酸溶液的体积比为1:1，所述1,4,7,10-四氧环十二烷溶液和磷钨酸溶液的浓度均为0.01mol/l。
15.本发明还提供了一种多巴胺离子载体的制备方法，包含如下步骤：将1,4,7,10-四氧环十二烷溶液和磷钨酸溶液混合后顺次进行固液分离、干燥处理，得到多巴胺离子载体。
16.作为优选，所述混合的时间为15～25min；所述干燥处理的温度为20～30℃，时间为20～30h。
17.本发明还提供了一种包含多巴胺离子载体的多巴胺敏感膜，将多巴胺敏感膜液经过干燥，得到多巴胺敏感膜；
18.所述多巴胺敏感膜液包含多巴胺离子载体、增塑剂、离子交换剂、非导电高分子聚合物和环己酮；
19.所述多巴胺离子载体、增塑剂、离子交换剂和非导电高分子聚合物的质量比为4～7：62～65：0.3～0.8：29～33；
20.所述非导电高分子聚合物和环己酮的质量体积比为80～120mg：850～1150μl；
21.所述干燥的温度为20～30℃，时间为20～30h。
22.作为优选，所述增塑剂包含2-氟苯基2-硝基苯基醚、双(2-乙基己基)己二酸、邻苯二甲酸酯、己二酸二辛酯、癸二酸二辛酯和己二酸丙二醇中的一种或多种；所述离子交换剂包含四(4-氯苯基)硼酸钾和/或四[3,5-二(三氟甲基)苯基硼酸钾；所述非导电高分子聚合物为聚氨酯。
[0023]
本发明还提供了由多巴胺敏感膜制备多巴胺探头的方法，包含如下步骤：
[0024]
1)将探头主体在电解液中电聚合后进行干燥处理，得到含有导电聚合物层的探头主体；
[0025]
2)将多巴胺敏感膜液点涂到导电聚合物层之后进行干燥处理，得到多巴胺探头；
[0026]
步骤1)所述电解液包含3,4-乙烯二氧噻吩和聚(4-苯乙烯磺酸钠)；所述3,4-乙烯二氧噻吩和聚(4-苯乙烯磺酸钠)的体积比为1:1～15。
[0027]
作为优选，步骤1)所述探头主体包含导电介质，所述导电介质为金属或高导电性材料；所述电聚合的时间为3000～3600s；所述干燥处理的温度为20～30℃，时间为10～15h。
[0028]
作为优选，步骤2)所述点涂的体积和导电聚合物层的面积之比为5～8μl：2.5～3.5mm2，所述干燥处理的温度为20～30℃，时间为20～30h。
[0029]
本发明还提供了一种所述的制备方法得到的多巴胺探头。
[0030]
本发明的有益效果包括以下几点：
[0031]
1)本发明的多巴胺敏感膜灵敏度高，反应速度快，对于多巴胺信号选择性好，检测精度高，动态响应优异，抗非多巴胺信号干扰能力强。
[0032]
2)本发明的多巴胺探头实现了全固态化，无需进行维护，提高了使用寿命，对于检测环境的适应性大大增强，适用于复杂检测环境中低浓度、动态变化迅速的多巴胺检测，通过后置一些简易的信号采集装置就可以精确的显示测量数据，这对于多巴胺的检测推广有着非常重要的意义。
附图说明
[0033]
图1为电压型多巴胺传感器的结构示意图和实物图；
[0034]
图2为本发明的多巴胺探头的整体结构和敏感部分图；
[0035]
图3为实施例1的多巴胺探头作为检测头与ag/agcl参比电极组成的两电极体系；
[0036]
图4为实施例1的多巴胺探头对标准缓冲液的校准曲线图；
[0037]
图5为实施例1的多巴胺探头在不同浓度的多巴胺溶液中的电极动态响应曲线图；
[0038]
图6为根据图5中多巴胺探头的动态响应数据绘制的电极校准曲线图；
[0039]
图7为对比例1的多巴胺探头的性能测试结果图；
[0040]
图8为对比例2的多巴胺探头的性能测试结果图。
具体实施方式
[0041]
本发明提供了一种多巴胺离子载体，所述多巴胺离子载体的制备原料包含1,4,7,10-四氧环十二烷溶液和磷钨酸溶液；
[0042]
所述1,4,7,10-四氧环十二烷溶液和磷钨酸溶液的体积比为1～2:1～2；
[0043]
所述1,4,7,10-四氧环十二烷溶液的浓度为0.005～0.015mol/l；
[0044]
所述磷钨酸溶液的浓度为0.005～0.015mol/l；
[0045]
所述1,4,7,10-四氧环十二烷溶液和磷钨酸溶液的溶剂均为水。
[0046]
本发明所述1,4,7,10-四氧环十二烷溶液和磷钨酸溶液的体积比优选为1:1，所述1,4,7,10-四氧环十二烷溶液的浓度优选为0.008～0.012mol/l，进一步优选为0.01mol/l；所述磷钨酸溶液的浓度优选为0.008～0.012mol/l，进一步优选为0.01mol/l。
[0047]
本发明还提供了一种多巴胺离子载体的制备方法，包含如下步骤：将1,4,7,10-四氧环十二烷溶液和磷钨酸溶液混合后顺次进行固液分离、干燥处理，得到多巴胺离子载体。
[0048]
本发明所述混合的时间优选为15～25min，进一步优选为18～22min，更优选为20min；所述混合优选在搅拌条件下进行，所述搅拌的速率优选为500～700rpm，进一步优选为600～650rpm；所述搅拌过程中澄清溶液变为浑浊液。
[0049]
本发明所述固液分离优选采用滤纸过滤浑浊液，所述滤纸优选为42号whatman定量滤纸；所述过滤完成后优选采用水清洗滤纸。
[0050]
本发明所述干燥处理的温度优选为20～30℃，进一步优选为22～27℃，更优选为24～25℃；所述干燥处理的时间优选为20～30h，进一步优选为22～28h，更优选为24～26h。
[0051]
本发明干燥处理完成后滤纸上的白色粉末为多巴胺离子载体，多巴胺离子载体为1,4,7,10-四氧环十二烷和磷钨酸的离子缔合物，是多巴胺敏感膜重要的组成部分，能够实现与多巴胺的特异性结合，是敏感膜中唯一对多巴胺敏感的成分，决定着传感器的灵敏度、精度和抗干扰能力。
[0052]
本发明还提供了一种包含多巴胺离子载体的多巴胺敏感膜，将多巴胺敏感膜液经过干燥，得到多巴胺敏感膜；
[0053]
所述多巴胺敏感膜液包含多巴胺离子载体、增塑剂、离子交换剂、非导电高分子聚合物和环己酮；
[0054]
所述多巴胺离子载体、增塑剂、离子交换剂和非导电高分子聚合物的质量比为4～7：62～65：0.3～0.8：29～33；
[0055]
所述非导电高分子聚合物和环己酮的质量体积比为80～120mg：850～1150μl；
[0056]
所述干燥的温度为20～30℃，时间为20～30h。
[0057]
本发明所述多巴胺离子载体、增塑剂、离子交换剂和非导电高分子聚合物的质量比优选为5～6：63～64：0.4～0.7：30～32，进一步优选为5.5：63.5：0.5～0.6：31；所述非导电高分子聚合物和环己酮的质量体积比优选为90～110mg：900～1100μl，进一步优选为95～105mg：950～1050μl，更优选为100mg：1000μl。
[0058]
本发明所述增塑剂优选包含2-氟苯基2-硝基苯基醚、双(2-乙基己基)己二酸、邻苯二甲酸酯、己二酸二辛酯、癸二酸二辛酯和己二酸丙二醇中的一种或多种；当增塑剂同时包含几种组分时，各组分优选以等质量比进行混合；所述离子交换剂优选包含四(4-氯苯基)硼酸钾和/或四[3,5-二(三氟甲基)苯基硼酸钾；当离子交换剂同时包含四(4-氯苯基)硼酸钾和四[3,5-二(三氟甲基)苯基硼酸钾时，二者优选以等质量比进行混合；所述非导电高分子聚合物优选为聚氨酯。
[0059]
本发明的多巴胺敏感膜液为透明澄清的均匀粘稠溶液；对均匀粘稠溶液进行干燥，所述干燥的温度优选为22～28℃，进一步优选为24～26℃，更优选为25℃；所述干燥的时间优选为22～28h，进一步优选为24～26h，更优选为25h。
[0060]
本发明的离子交换剂能够提高敏感膜内部离子流动性，顺利的实现化学信号到电信号的转换；增塑剂和非导电高分子聚合物作为敏感膜的骨架支撑部分，是实现多巴胺敏感膜物理性能的重要载体；增塑剂能够提高敏感膜的柔韧性，非导电高分子聚合物作为骨架结构，能够支撑整个敏感膜；本发明的多巴胺敏感膜透明光滑。
[0061]
本发明的多巴胺敏感膜是整个探头最核心的部件，其物理性能和化学性能直接决定着传感器的寿命和精度，因此敏感膜的成分配方和制备工艺是制备固态探头最核心的部分。
[0062]
本发明还提供了由多巴胺敏感膜制备多巴胺探头的方法，包含如下步骤：
[0063]
1)将探头主体在电解液中电聚合后进行干燥处理，得到含有导电聚合物层的探头主体；
[0064]
2)将多巴胺敏感膜液点涂到导电聚合物层之后进行干燥处理，得到多巴胺探头；
[0065]
步骤1)所述电解液包含3,4-乙烯二氧噻吩和聚(4-苯乙烯磺酸钠)；所述3,4-乙烯二氧噻吩和聚(4-苯乙烯磺酸钠)的体积比为1:1～15。
[0066]
本发明步骤1)所述电聚合之前优选对探头主体顺次进行去除杂质、研磨、超声清洗、干燥处理；所述去除杂质优选采用5000目的砂纸，去除杂质后优选用去离子水冲洗。
[0067]
本发明所述研磨优选为电极主体在滴有氧化铝悬浊液的麂皮上进行；所述氧化铝悬浊液的浓度优选为70～90mg/ml，进一步优选为75～85mg/ml，更优选为78～82mg/ml；所述氧化铝悬浊液中，氧化铝粉末的粒径优选为0.05～1.5μm，进一步优选为1μm；所述氧化铝悬浊液的溶剂优选为水。
[0068]
本发明所述研磨的次数优选为3次，每次研磨的时间优选为1～3min，进一步优选为2min；所述3次研磨的过程中，优选氧化铝粉末的粒径顺次为1.5μm、0.5μm、0.05μm；每次研磨结束后，优选用去离子水冲洗电极主体。
[0069]
本发明所述超声清洗优选顺次在乙醇溶液、稀硫酸、去离子水中进行，所述乙醇溶液的体积浓度优选为45～55％，进一步优选为50％；所述稀硫酸的浓度优选为0.5～1.2mol/l，进一步优选为0.8～1mol/l；所述乙醇溶液、稀硫酸和去离子水中超声清洗的时间均≤30s，所述超声清洗的时间能够防止银、铂、铜等表面金属从探头主体脱落；超声清洗结束后用去离子水清洗。
[0070]
本发明所述干燥处理优选采用氮气吹干电极表面，干燥处理结束后将探头放入干燥箱中保存。
[0071]
本发明步骤1)所述电解液中，3,4-乙烯二氧噻吩和聚(4-苯乙烯磺酸钠)的体积比优选为1:3～12，进一步优选为1:5～10，更优选为1:7～8；所述电解液优选为搅拌12h后得到的均匀电解液；所述电聚合之前优选在电解液中通入氮气，去除电解液中的空气；所述通入氮气的时间优选为8～12min，进一步优选为10min。
[0072]
本发明步骤1)所述探头主体包含导电介质，所述导电介质优选为金属或高导电性材料；所述金属优选为铂、银或铜；所述导电介质的厚度优选为0.5～1.5mm，进一步优选为1mm。
[0073]
本发明步骤1)所述电聚合的时间优选为3000～3600s，进一步优选为3200～3400s，更优选为3300s；所述电聚合优选采用计时电位法或循环伏安法；所述电聚合完成后干燥处理之前优选采用水对导电聚合物层表面进行清洗；所述干燥处理的温度优选为20～30℃，进一步优选为22～28℃，更优选为24～26℃；所述干燥处理的时间优选为10～15h，进一步优选为12～14h；所述干燥过程中，导电聚合物层向上放置。
[0074]
本发明步骤2)所述多巴胺敏感膜液优选包含多巴胺离子载体、增塑剂、离子交换剂、非导电高分子聚合物和环己酮；
[0075]
本发明所述多巴胺离子载体、增塑剂、离子交换剂和非导电高分子聚合物的质量比为4～7：62～65：0.3～0.8：29～33；所述多巴胺离子载体、增塑剂、离子交换剂和非导电高分子聚合物的质量比优选为5～6：63～64：0.4～0.7：30～32，进一步优选为5.2～5.3：63.2：0.5～0.6：31；所述非导电高分子聚合物和环己酮的质量体积比优选为90～110mg：900～1100μl，进一步优选为95～105mg：950～1050μl，更优选为100mg：1000μl。
[0076]
本发明所述增塑剂优选包含2-氟苯基2-硝基苯基醚、双(2-乙基己基)己二酸、邻
苯二甲酸酯、己二酸二辛酯、癸二酸二辛酯和己二酸丙二醇中的一种或多种；当增塑剂同时包含几种组分时，各组分优选以等质量比进行混合；所述离子交换剂优选包含四(4-氯苯基)硼酸钾和/或四[3,5-二(三氟甲基)苯基硼酸钾；当离子交换剂同时包含四(4-氯苯基)硼酸钾和四[3,5-二(三氟甲基)苯基硼酸钾时，二者优选以等质量比进行混合；所述非导电高分子聚合物优选为聚氨酯。
[0077]
本发明步骤2)所述点涂的体积和导电聚合物层的面积之比优选为5～8μl：2.5～3.5mm2，进一步优选为6～7μl：2.7～3.2mm2，更优选为6.5μl：3～3.14mm2；所述干燥处理的温度优选为20～30℃，进一步优选为22～28℃，更优选为24～26℃；所述干燥处理的时间优选为20～30h，进一步优选为22～28h，更优选为24～26h。
[0078]
本发明的点涂过程中，环境的湿度优选≤80％，进一步优选为30～60％，更优选为40～50％。若湿度过大，多巴胺敏感膜出现白色磨砂状表面。
[0079]
本发明还提供了一种所述的制备方法得到的多巴胺探头。
[0080]
本发明的多巴胺探头的整体结构和敏感部分如图2所示，由图2可知，敏感部分(检测部分)包含多巴胺敏感膜、导电聚合物层、导电介质；其中，多巴胺敏感膜在最外层，导电聚合物层在多巴胺敏感膜和导电介质中间。
[0081]
本发明的多巴胺敏感膜直接与溶液接触，能与溶液中的多巴胺特异性结合；敏感膜中的非导电高分子聚合物、增塑剂、离子交换剂和离子载体关联紧密，任何部分缺失都会导致多巴胺敏感膜无法工作，进而导致多巴胺探头无法工作；缺少非导电高分子聚合物导致无法形成敏感膜，缺少增塑剂导致敏感膜不稳定、易碎、易开裂；缺少离子交换剂导致敏感膜无法实现离子导电；缺少离子载体导致敏感膜对多巴胺不敏感，不再具有特异选择性和结合性。
[0082]
本发明的导电聚合物层光滑致密，通过电聚合方式附着在探头主体的导电介质上，主要功能是使多巴胺敏感膜中的带电物质从离子导电转化为电子导电(即将离子信号转换成电子信号)，使得敏感膜中由多巴胺产生的感应电信号稳定的传导到导电介质中，进而作为输入信号能够被外界仪器所检测和感知。缺少导电聚合物导致信号发生剧烈抖动，造成信号的不稳定。
[0083]
本发明的导电聚合物层实现了整个多巴胺探头的全固态化，且提高了检测信号的稳定性。本发明通过导电聚合物代替传统离子选择性探头中的内充电解液，使整个多巴胺探头具有更好的稳定性，且省去了更换内充电解液的维护步骤。同时，采用电聚合的方式可以不受到探头形状结构的限制，为后续研发不同形状的探头提供了可行性。
[0084]
本发明的导电介质的功能是实现电子信号从多巴胺探头到检测仪器的传输，将探头的最终感应结果递送到检测显示装置中实现数据的读取和呈现；缺少导电介质导致电子信号无法传递。
[0085]
下面结合实施例对本发明提供的技术方案进行详细的说明，但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。
[0086]
实施例1
[0087]
用5000目的砂纸去除探头表面的杂质后用去离子水冲洗，然后对探头的电极主体进行研磨处理，研磨处理的步骤为：分别采用粒径为1.5μm、0.5μm、0.05μm的氧化铝粉末溶于去离子水中配制成三份浓度均为80mg/ml的氧化铝悬浊液，将氧化铝悬浊液滴在麂皮上。
按麂皮上氧化铝粉末粒径由大到小的顺序，将电极主体分别在滴有三份氧化铝悬浊液的麂皮上研磨2分钟，每次研磨完之后用去离子水冲洗。
[0088]
将电极主体分别在体积浓度为50％的乙醇溶液、摩尔浓度为0.8mol/l的稀硫酸、去离子水中进行超声清洗，每种试剂中超声清洗的时间均为30s，然后用去离子水洗净，最后用氮气吹干电极表面。
[0089]
配制浓度均为0.01mol/l的1,4,7,10-四氧环十二烷溶液和磷钨酸溶液，两种溶液的溶剂均为去离子水。将体积比为1：1的1,4,7,10-四氧环十二烷溶液和磷钨酸溶液在600rpm的转速下搅拌混合20min，搅拌过程中澄清溶液变为浑浊液。采用42号whatman定量滤纸过滤浑浊液，过滤完成后用去离子水清洗滤纸，然后将滤纸放入干燥箱中在25℃下干燥24h，得到白色粉末状的多巴胺离子载体。
[0090]
将质量比为5：63：0.5：31.5的多巴胺离子载体、2-氟苯基2-硝基苯基醚、四[3,5-二(三氟甲基)苯基]硼酸钾和聚氨酯加入到环己酮(聚氨酯和环己酮的比例为100mg：1000μl)中，混合液持续振荡，直至悬浮液变为透明澄清的均匀粘稠溶液，得到多巴胺敏感膜液。
[0091]
将体积比为1：8的3,4-乙烯二氧噻吩和聚(4-苯乙烯磺酸钠)混合搅拌12h，得到均匀的电解液，在电解液中通入氮气10min，除去电解液中的空气。将探头主体放入电解液中，采用计时电位法在探头主体的导电介质(导电介质的材质为铂，厚度为1mm)表面进行电聚合，电聚合的时间为3300s，电聚合完成后用去离子水清洗导电聚合物层表面，然后将固定了导电聚合物层的一端向上放置在干燥箱中，25℃下干燥12h，形成面积为3.14mm2、含有光滑致密的导电聚合物层的探头主体。
[0092]
将多巴胺敏感膜液点涂到导电聚合物层上，点涂量为6μl，点涂过程中，控制环境湿度为50％，点涂完成后将探头在25℃下干燥24h，得到含有透明光滑的敏感膜的多巴胺探头。
[0093]
实施例2
[0094]
用5000目的砂纸去除探头表面的杂质后用去离子水冲洗，然后对探头的电极主体进行研磨处理，研磨处理的步骤为：分别采用粒径为1.3μm、0.4μm、0.04μm的氧化铝粉末溶于去离子水中配制成三份浓度均为75mg/ml的氧化铝悬浊液，将氧化铝悬浊液滴在麂皮上。按麂皮上氧化铝粉末粒径由大到小的顺序，将电极主体分别在滴有三份氧化铝悬浊液的麂皮上研磨3分钟，每次研磨完之后用去离子水冲洗。
[0095]
将电极主体分别在体积浓度为47％的乙醇溶液、摩尔浓度为0.6mol/l的稀硫酸、去离子水中进行超声清洗，每种试剂中超声清洗的时间均为25s，然后用去离子水洗净，最后用氮气吹干电极表面。
[0096]
配制浓度均为0.007mol/l的1,4,7,10-四氧环十二烷溶液和磷钨酸溶液，两种溶液的溶剂均为去离子水。将体积比为1：1.5的1,4,7,10-四氧环十二烷溶液和磷钨酸溶液在550rpm的转速下搅拌混合25min，搅拌过程中澄清溶液变为浑浊液。采用42号whatman定量滤纸过滤浑浊液，过滤完成后用去离子水清洗滤纸，然后将滤纸放入干燥箱中在22℃下干燥28h，得到白色粉末状的多巴胺离子载体。
[0097]
将质量比为7：62：0.4：30的多巴胺离子载体、双(2-乙基己基)己二酸、四(4-氯苯基)硼酸钾和聚氨酯加入到环己酮(聚氨酯和环己酮的比例为95mg：960μl)中，混合液持续振荡，直至悬浮液变为透明澄清的均匀粘稠溶液，得到多巴胺敏感膜液。
[0098]
将体积比为1：5的3,4-乙烯二氧噻吩和聚(4-苯乙烯磺酸钠)混合搅拌12h，得到均匀的电解液，在电解液中通入氮气8min，除去电解液中的空气。将探头主体放入电解液中，采用计时电位法在探头主体的导电介质(导电介质的材质为银，厚度为1mm)表面进行电聚合，电聚合的时间为3100s，电聚合完成后用去离子水清洗导电聚合物层表面，然后将固定了导电聚合物层的一端向上放置在干燥箱中，22℃下干燥10h，形成面积为2.8mm2、含有光滑致密的导电聚合物层的探头主体。
[0099]
将多巴胺敏感膜液点涂到导电聚合物层上，点涂量为5μl，点涂过程中，控制环境湿度为40％，点涂完成后将探头在22℃下干燥22h，得到含有透明光滑的敏感膜的多巴胺探头。
[0100]
实施例3
[0101]
用5000目的砂纸去除探头表面的杂质后用去离子水冲洗，然后对探头的电极主体进行研磨处理，研磨处理的步骤为：分别采用粒径为1.4μm、0.45μm、0.05μm的氧化铝粉末溶于去离子水中配制成三份浓度均为85mg/ml的氧化铝悬浊液，将氧化铝悬浊液滴在麂皮上。按麂皮上氧化铝粉末粒径由大到小的顺序，将电极主体分别在滴有三份氧化铝悬浊液的麂皮上研磨1.5分钟，每次研磨完之后用去离子水冲洗。
[0102]
将电极主体分别在体积浓度为52％的乙醇溶液、摩尔浓度为1mol/l的稀硫酸、去离子水中进行超声清洗，每种试剂中超声清洗的时间均为25s，然后用去离子水洗净，最后用氮气吹干电极表面。
[0103]
配制浓度均为0.012mol/l的1,4,7,10-四氧环十二烷溶液和磷钨酸溶液，两种溶液的溶剂均为去离子水。将体积比为1.5：1的1,4,7,10-四氧环十二烷溶液和磷钨酸溶液在650rpm的转速下搅拌混合18min，搅拌过程中澄清溶液变为浑浊液。采用42号whatman定量滤纸过滤浑浊液，过滤完成后用去离子水清洗滤纸，然后将滤纸放入干燥箱中在28℃下干燥22h，得到白色粉末状的多巴胺离子载体。
[0104]
将质量比为6：64：0.7：32的多巴胺离子载体、邻苯二甲酸酯、四[3,5-二(三氟甲基)苯基硼酸钾和聚氨酯加入到环己酮(聚氨酯和环己酮的比例为105mg：1100μl)中，混合液持续振荡，直至悬浮液变为透明澄清的均匀粘稠溶液，得到多巴胺敏感膜液。
[0105]
将体积比为1：12的3,4-乙烯二氧噻吩和聚(4-苯乙烯磺酸钠)混合搅拌12h，得到均匀的电解液，在电解液中通入氮气12min，除去电解液中的空气。将探头主体放入电解液中，采用循环伏安法在探头主体的导电介质(导电介质的材质为铜，厚度为1mm)表面进行电聚合，电聚合的时间为3400s，电聚合完成后用去离子水清洗导电聚合物层表面，然后将固定了导电聚合物层的一端向上放置在干燥箱中，28℃下干燥14h，形成面积为3.3mm2、含有光滑致密的导电聚合物层的探头主体。
[0106]
将多巴胺敏感膜液点涂到导电聚合物层上，点涂量为7μl，点涂过程中，控制环境湿度为45％，点涂完成后将探头在28℃下干燥26h，得到含有透明光滑的敏感膜的多巴胺探头。
[0107]
将实施例1的多巴胺探头作为检测头与ag/agcl参比电极组成两电极体系，用双绞线与电极相连，保证信号输出的同时，减少外界的干扰，采用标准接头与检测仪器相连，进行标准缓冲液测试和人工脑脊液测试。
[0108]
实施例1的多巴胺探头作为检测头与ag/agcl参比电极组成的两电极体系如图3所
示。
[0109]
标准缓冲液测试(稳态精度，检测下限测试)
[0110]
采用实施例1的多巴胺探头作为检测头与ag/agcl参比电极组成两电极体系，对12个ph均为7.0，浓度分别为10-7
mol/l、5
×
10-7
mol/l、10-6
mol/l、5
×
10-6
mol/l、10-5
mol/l、5
×
10-5
mol/l、10-4
mol/l、5
×
10-4
mol/l、10-3
mol/l、5
×
10-3
mol/l、10-2
mol/l、10-1
mol/l的多巴胺醋酸/醋酸钠缓冲液进行检测，按照浓度从低到高的顺序依次检测多巴胺缓冲液，各个浓度下重复检测三次，取平均值。
[0111]
实施例1的多巴胺探头对标准缓冲液的校准曲线如图4所示。从图4可知，电极的线性范围为10-5
～10-1
mol/l，所得拟合曲线的斜率为54.26
±
1.97mv/decade，电极检测下限为5.70
±
1.03μm。这个结果表明多巴胺探头检测精度高，对低浓度多巴胺敏感。
[0112]
人工脑脊液测试(动态响应测试和动态稳态一致性测试)
[0113]
在神经信号传递过程中，多巴胺等神经递质的浓度会发生巨大的变化，且变化速度很快。要求电极具有较宽的检测范围和良好的实时性和灵敏度，需要考察多巴胺探头的动态响应特性。将100ml人工脑脊液在400rpm的转速下进行搅拌，每隔1min向人工脑脊液中加入1.0mol/l多巴胺溶液，使脑脊液中多巴胺浓度依次变为：10-7
mol/l、3
×
10-7
mol/l、10-6
mol/l、3
×
10-6
mol/l、10-5
mol/l、3
×
10-5
mol/l、10-4
mol/l、3
×
10-4
mol/l、10-3
mol/l、3
×
10-3
mol/l和10-2
mol/l，采用实施例1的多巴胺探头进行检测，记录电极的响应曲线，如图5所示。从图5可以看出，随着多巴胺溶液的加入，多巴胺探头电压迅速上升并达到稳定，近似于阶梯信号。该结果说明本发明的多巴胺探头能够满足多巴胺浓度快速变化的动态检测性能。
[0114]
根据多巴胺探头的动态响应实验(图5数据)绘制电极校准曲线，如图6所示。电极的线性范围为10-5
～10-2
mol/l，所得拟合曲线的斜率为54.61
±
1.06mv/decade，检测下限为5.91
±
1.01μmol/l，与标准缓冲液中的校准曲线(图4数据)一致，表明该传感器动态检测过程和稳态检测过程收敛性一致，性能稳定、优异。
[0115]
对比例1
[0116]
将实施例1的磷钨酸溶液的浓度改为0.02mol/l，滤纸放入干燥箱中干燥12h，其他条件和实施例1相同。
[0117]
对比例1的多巴胺探头的性能测试结果如图7所示。由图4和图7可知，实施例1的多巴胺探头的灵敏度、斜率显著高于对比例1，多巴胺离子载体对多巴胺探头的性能影响显著。改变本发明的多巴胺离子载体的浓度，得到的多巴胺探头的性能显著下降。
[0118]
对比例2
[0119]
将实施例1的多巴胺离子载体、2-氟苯基2-硝基苯基醚、四[3,5-二(三氟甲基)苯基]硼酸钾和聚氨酯的质量比改为1：64.9：0.1：34，其他条件和实施例1相同。
[0120]
对比例2的多巴胺探头的性能测试结果如图8所示。由图4和图8可知，实施例1的多巴胺探头的灵敏度、斜率显著高于对比例2，多巴胺敏感膜对多巴胺探头的性能影响显著。改变本发明的多巴胺敏感膜的组分比例，得到的多巴胺探头的性能显著下降。
[0121]
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。