一种传感器及其制备方法与流程

本发明涉及传感器领域，特别是涉及一种传感器及其制备方法。

背景技术：

1、传感器是一种可以通过敏感元件来感知外界信息并进行信息转换的器件，具有选择性高、灵敏度高和准确度高等特点，能广泛应用于基础研究、过程控制、信息传输与监测等领域。

2、敏感元件通常对物理、化学、生物信息较为敏感，易受外界干扰影响而产生不稳定现象，进而在一定程度上会影响传感器的稳定性，从而给设计和应用造成不便。目前可以通过固定化技术来固定敏感元件，从而增强敏感元件的稳定性。目前固定化载体在固定敏感元件时，通常涉及刺激性、有毒的有机溶剂的参与以及采用研磨的方式，虽然可以为敏感元件提供保护层，但同时也会对敏感元件造成极大损伤，导致敏感元件在传感器中稳定性不高。

3、因此，如何解决上述技术问题应是本领域技术人员重点关注的。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种传感器及其制备方法，以提升传感器中敏感元件的稳定性。

2、为解决上述技术问题，本发明提供一种传感器制备方法，包括：

3、在室温下，将包括敏感元件水溶液、中性磷酸盐水溶液的混合液进行振荡并静置，得到预处理溶液；

4、对预处理溶液进行离心处理，将敏感元件固定在敏感元件载体上，得到预处理敏感元件；

5、将预处理敏感元件、不同浓度的待测物质进行混合，并在混合后加入敏感元件的待分解物质，以使敏感元件分解待分解物质，产生目标分解物质；

6、获得与目标分解物质相关的目标检测参数；

7、建立目标检测参数与待测物质的浓度之间的关系，得到传感器。

8、作为一种可实施方式，将包括敏感元件水溶液、中性磷酸盐水溶液的混合液进行振荡并静置包括：

9、将包括敏感元件水溶液、中性磷酸盐水溶液和催化剂的混合液进行振荡并静置。

10、作为一种可实施方式，将包括敏感元件水溶液、中性磷酸盐水溶液和催化剂的混合液进行振荡并静置包括：

11、将包括敏感元件水溶液、中性磷酸盐水溶液和铜盐溶液的混合液进行振荡并静置。

12、作为一种可实施方式，当敏感元件为碱性磷酸酶，将包括敏感元件水溶液、中性磷酸盐水溶液和铜盐溶液的混合液进行振荡并静置包括：

13、准备碱性磷酸酶水溶液；碱性磷酸酶水溶液的浓度分别为0毫克/毫升、0.1毫克/毫升和1.0毫克/毫升，碱性磷酸酶水溶液的体积为20微升～40微升；

14、准备铜盐溶液，铜盐溶液的体积为20微升～40微升，铜盐溶液的浓度范围为80毫摩尔/升～120毫摩尔/升；

15、将碱性磷酸酶水溶液和铜盐溶液在涡旋振荡器中涡旋振荡以混合均匀，得到预处理混合溶液；

16、在预处理混合溶液中注入体积范围为0.5毫升～1.0毫升的中性磷酸盐水溶液，并在涡旋振荡器中涡旋振荡以混合均匀，得到再处理混合溶液；

17、将再处理混合溶液置于零度以下的环境中静置过夜，铜盐溶液与中性磷酸盐水溶液反应形成磷酸铜初级晶体，并在铜结合位点不断形成、生长；

18、相应的，对预处理溶液进行离心处理，将敏感元件固定在敏感元件载体上，得到预处理敏感元件包括：

19、将静置后的再处理混合溶液进行离心处理，并加入体积范围为0.5毫升～1.0毫升的中性磷酸盐水溶液，并在涡旋振荡器中涡旋振荡以混合均匀；重复离心处理、加入中性磷酸盐水溶液以及振荡过程至少三次，得到预处理敏感元件。

20、作为一种可实施方式，当敏感元件为碱性磷酸酶，待分解物质为对硝基苯磷酸二钠盐时，目标分解物质为对硝基苯酚；

21、获得与目标分解物质相关的目标检测参数包括：

22、利用酶标仪或紫外分光光度计测量对硝基苯酚在410纳米处的吸光度；

23、建立目标检测参数与待测物质的浓度之间的关系包括：

24、拟合吸光度和对应的待测物质的浓度，确定吸光度与抑制剂的浓度之间的关系式。

25、作为一种可实施方式，将预处理敏感元件、不同浓度的待测物质进行混合，并在混合后加入敏感元件的待分解物质，以使敏感元件分解待分解物质，产生目标分解物质之后，还包括：

26、向混合后溶液中加入目标荧光物质；目标荧光物质为荧光激发峰或荧光发射峰与目标分解物质的吸收光谱重叠的荧光物质；

27、获得与目标荧光物质对应的发光强度；

28、建立发光强度与待测物质的浓度之间的关系。

29、作为一种可实施方式，当目标荧光物质为金纳米颗粒，向混合后溶液中加入目标荧光物质之前，还包括：

30、取体积为8毫升～12毫升、浓度为50毫克/毫升的牛血清蛋白水溶液与体积为8毫升～12毫升、浓度为10毫摩尔/升的氯金酸水溶液混合搅拌2～5分钟，得到混合溶液；

31、向混合溶液中加入0.8～1.2毫升的碱水溶液，并在30～40℃温度范围内搅拌10～15小时，得到待处理产物；

32、对待处理产物进行透析处理，得到金纳米颗粒。

33、作为一种可实施方式，当敏感元件为碱性磷酸酶，待分解物质为对硝基苯磷酸二钠盐时，目标分解物质为对硝基苯酚；

34、将预处理敏感元件、不同浓度的待测物质进行混合，并在混合后加入敏感元件的待分解物质，以使敏感元件分解待分解物质，产生目标分解物质之前，还包括：

35、将导电物质固定在电极表面；

36、将预处理敏感元件、不同浓度的待测物质进行混合，并在混合后加入敏感元件的待分解物质，以使敏感元件分解待分解物质，产生目标分解物质包括：

37、将预处理敏感元件固定在电极的表面；

38、将不同浓度的待测物质、敏感元件的待分解物质固定在电极的表面，以使敏感元件分解待分解物质，产生目标分解物质；

39、获得与目标分解物质相关的目标检测参数包括：

40、获得与目标分解物质相关的电流；

41、建立目标检测参数与待测物质的浓度之间的关系包括：

42、建立电流与待测物质的浓度之间的关系。

43、作为一种可实施方式，中性磷酸盐水溶液为包括磷酸二氢钠、磷酸氢二钠和氯化钠的磷酸盐缓冲液。

44、本发明还提供一种传感器，传感器采用上述任一种的传感器制备方法制得。

45、本发明所提供的一种传感器制备方法，包括：在室温下，将包括敏感元件水溶液、中性磷酸盐水溶液的混合液进行振荡并静置，得到预处理溶液；对预处理溶液进行离心处理，将敏感元件固定在敏感元件载体上，得到预处理敏感元件；将预处理敏感元件、不同浓度的待测物质进行混合，并在混合后加入敏感元件的待分解物质，以使敏感元件分解待分解物质，产生目标分解物质；获得与目标分解物质相关的目标检测参数；建立目标检测参数与待测物质的浓度之间的关系，得到传感器。

46、可见，本发明中在固定传感器的敏感元件时，在常温下基于矿化技术对敏感元件进行固定，即将包括敏感元件水溶液、中性磷酸盐水溶液的混合液进行振荡、静置并进行离心，从而将敏元件固定在敏感元件载体上，然后基于得到的预处理敏感元件构建传感器。本发明中将敏感元件嵌入敏感元件固定载体中，敏感元件固定载体对敏感元件提供保护作用，使得敏感元件对外部环境的抗干扰能力增强，提升敏感元件的稳定性；并且，在固定敏感元件不涉及有机溶剂的参与，也不需研磨，避免对敏感元件造成损伤，进一步提升敏感元件的稳定性，从而使得传感器监测的信息更加可靠。

47、此外，本发明还提供一种具有上述优点的传感器。