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原文传递碳纳米管/聚苯胺复合纤维基晶体管生物传感器及应用

专利名称：	碳纳米管/聚苯胺复合纤维基晶体管生物传感器及应用
摘要：	本发明涉及生物传感器领域，尤其涉及一种碳纳米管/聚苯胺复合纤维基晶体管生物传感器及应用。碳纳米管/聚苯胺复合纤维基晶体管生物传感器包括源漏电极以及与所述源漏电极相交布置的栅电极；所述源漏电极是通过将导电银浆涂抹在碳纳米管/聚苯胺复合纤维表面而得，所述栅电极是通过固定剂将氧化酶附着于碳纳米管/聚苯胺复合纤维表面而得；所述碳纳米管/聚苯胺复合纤维具有三层结构，最内层为纤维，中间层为碳纳米管，最外层为线性结构的聚苯胺。线性结构的聚苯胺更有利于提高电子的转移和离子的运输，明显提高晶体管的灵敏性能。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	湖北;42
申请人：	武汉纺织大学
发明人：	王跃丹;王栋;张杨;卿星;王垚;王雯雯;刘琼珍;陈媛丽
专利状态：	有效
申请日期：	2019-05-07T00:00:00+0800
发布日期：	2019-08-30T00:00:00+0800
申请号：	CN201910375150.3
公开号：	CN110186971A
代理机构：	武汉开元知识产权代理有限公司
代理人：	马辉
分类号：	G01N27/327(2006.01);G;G01;G01N;G01N27
申请人地址：	430200 湖北省武汉市江夏区阳光大道1号
主权项：	1.一种碳纳米管/聚苯胺复合纤维基晶体管生物传感器的制备方法，包括步骤： 1)包覆碳纳米管纤维的制备：将纤维浸泡在碳纳米管分散液中得到包覆碳纳米管纤维； 2)碳纳米管/聚苯胺复合纤维的制备：将包覆碳纳米管纤维浸泡在酸性溶液中，然后向酸性溶液中滴加苯胺单体和氧化剂溶液，包覆碳纳米管纤维的表面发生聚合反应得到碳纳米管/聚苯胺复合纤维； 3)碳纳米管/聚苯胺复合纤维基晶体管生物传感器的制备：以涂抹有导电银浆的碳纳米管/聚苯胺复合纤维作为源漏电极；以经过氧化酶溶液和全氟磺酸溶液浸泡处理的碳纳米管/聚苯胺复合纤维作为栅电极；将源漏电极和栅电极十字相交组装，交点处滴加用于阻断源漏电极与栅电极直接接触的电解液。 2.根据权利要求1所述的碳纳米管/聚苯胺复合纤维基晶体管生物传感器的制备方法，其特征在于，所述氧化酶溶液为尿素氧化酶溶液。 3.根据权利要求1所述的碳纳米管/聚苯胺复合纤维基晶体管生物传感器的制备方法，其特征在于，所述步骤1)中碳纳米管分散液的制备过程为，将碳纳米管与表面活性剂加入到乙醇和水的混合溶剂中，超声处理1～3小时。 4.根据权利要求2所述的碳纳米管/聚苯胺复合纤维基晶体管生物传感器的制备方法，其特征在于，按重量比，所述碳纳米管：表面活性剂：混合溶剂＝0.1～1：0.3～3：10～100。 5.根据权利要求1所述的碳纳米管/聚苯胺复合纤维基晶体管生物传感器的制备方法，其特征在于，所述步骤2)中苯胺单体是通过减压蒸馏苯胺溶液所得；所述酸性溶液为1mol/L的盐酸溶液；所述氧化剂溶液的溶质为9-水合硝酸铁、三氯化铁、过硫酸铵、过硫酸钾中的一种，所述氧化剂溶液的溶液为1mol/L的盐酸溶液。 6.根据权利要求5所述的碳纳米管/聚苯胺复合纤维基晶体管生物传感器的制备方法，其特征在于，所述苯胺单体的加入体积为酸性溶液体积的2.5％～4％，所述氧化剂溶液的浓度为10g/L～30g/L，氧化剂溶液的加入体积为酸性溶液体积的0.5～1倍。 7.根据权利要求1所述的碳纳米管/聚苯胺复合纤维基晶体管生物传感器的制备方法，其特征在于，所述步骤3)尿素氧化酶溶液的浓度为1～10mg/ml，所述全氟磺酸溶液的浓度为0.5～3wt％；所述电解液是在60～80℃下，将聚乙烯醇和磷酸与去离子水混合制备而得，按重量比，聚乙烯醇：磷酸：去离子水＝5～15：5～15：100。 8.一种碳纳米管/聚苯胺复合纤维基晶体管生物传感器，它包括源漏电极以及与所述源漏电极相交布置的栅电极；所述源漏电极是通过将导电银浆涂抹在碳纳米管/聚苯胺复合纤维表面而得，所述栅电极是通过固定剂将氧化酶附着于碳纳米管/聚苯胺复合纤维表面而得；其特征在于，所述碳纳米管/聚苯胺复合纤维具有三层结构，最内层为纤维，中间层为碳纳米管，最外层为线性结构的聚苯胺。 9.根据权利要求8所述的碳纳米管/聚苯胺复合纤维基晶体管生物传感器，所述氧化酶为尿素氧化酶。 10.一种如权利要求9所述的碳纳米管/聚苯胺复合纤维基晶体管生物传感器的应用，其特征在于，所述碳纳米管/聚苯胺复合纤维基晶体管生物传感器检测人体唾液中尿素的浓度，检测方法具体为，将人体唾液滴加在碳纳米管/聚苯胺复合纤维基晶体管生物传感器上，并在碳纳米管/聚苯胺复合纤维基晶体管生物传感器的G极施加0.5V的固定电压，通过测定D极和S极两端的电流得到人体唾液中尿素的浓度。
所属类别：	发明专利