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原文传递一种检测多巴胺的非侵入式柔性传感器

专利名称：	一种检测多巴胺的非侵入式柔性传感器
摘要：	本发明公开了一种检测多巴胺的非侵入式柔性传感器及其制备方法，涉及生物化学传感技术领域，所述柔性传感器包括具有基于碳材料的栅电极的有机电化学晶体管；所述栅电极的基底表面使用纳米材料进行改性以增加所述栅电极的敏感性；所述栅电极的基底表面使用聚合物进行改性以增加所述栅电极的选择性。本发明以碳材料作为有机电化学晶体管的多巴胺传感器的栅电极，降低了成本；有机电化学晶体管多巴胺传感器在低栅电极电压下工作，降低了器件功耗。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	上海;31
申请人：	上海交通大学
发明人：	刘瑞丽;纪伟;吴东清;唐伟;郭小军
专利状态：	有效
申请日期：	2019-04-26T00:00:00+0800
发布日期：	2019-07-12T00:00:00+0800
申请号：	CN201910344645.X
公开号：	CN110006966A
代理机构：	上海旭诚知识产权代理有限公司
代理人：	郑立
分类号：	G01N27/26(2006.01);G;G01;G01N;G01N27
申请人地址：	200240 上海市闵行区东川路800号
主权项：	1.一种检测多巴胺的非侵入式柔性传感器，其特征在于，所述柔性传感器包括具有基于碳材料的栅电极的有机电化学晶体管；所述栅电极的基底表面使用纳米材料进行改性以增加所述栅电极的敏感性；所述栅电极的基底表面使用聚合物进行改性以增加所述栅电极的选择性。 2.如权利要求1所述的检测多巴胺的非侵入式柔性传感器，其特征在于，所述有机电化学晶体管包括绝缘衬底、源电极、漏电极、有机聚合物半导体层、全碳敏感栅电极；所述绝缘衬底位于所述有机电化学晶体管的最底层；所述源电极、漏电极平行分离地位于所述绝缘衬底之上；所述有机聚合物半导体层为采用溶液法加工的有机聚合物半导体薄膜，覆盖在所述源电极、漏电极之上，有助于所述有机电化学晶体管工作在耗尽型沟道模式；所述敏感栅电极位于所述有机聚合物半导体层的平行的位置，并与沟道区封装在一起。 3.如权利要求1所述的检测多巴胺的非侵入式柔性传感器，其特征在于，所述栅电极的基底为碳化丝布；所述纳米材料为还原氧化石墨烯；所述聚合物为Nafion；所述栅电极的材料为Nafion/rGO/CSF。 4.如权利要求2所述的检测多巴胺的非侵入式柔性传感器，其特征在于，所述绝缘衬底为塑料薄膜或编织物；所述源电极、漏电极的材料为导电金属。 5.如权利要求4所述的检测多巴胺的非侵入式柔性传感器，其特征在于，所述导电金属为钛或金。 6.如权利要求2所述的检测多巴胺的非侵入式柔性传感器的有机电化学晶体管的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：步骤1、在绝缘衬底的上表面分离地制备源电极、漏电极；步骤2、在源电极、漏电极的上表面上制备有机聚合物半导体层：采用旋涂或刮涂有机聚合物半导体溶液在源电极、漏电极上成膜，然后加热烘干溶剂形成有机聚合物半导体层；步骤3、在有机聚合物半导体层的平行位置放置固定面积的栅电极；步骤4、将PDMS浇筑而成的阱固定在有机聚合物半导体沟道区及栅电极上，用来存储PBS溶液。 7.如权利要求6所述的检测多巴胺的非侵入式柔性传感器的有机电化学晶体管的制备方法，其特征在于，所述步骤1的具体方法采用喷墨印刷、丝网印刷、光刻、使用具有一定图案的掩模版进行热蒸镀中的一种。 8.如权利要求6所述的检测多巴胺的非侵入式柔性传感器的有机电化学晶体管的制备方法，其特征在于，所述步骤3中栅电极的材料的制备包括以下步骤：步骤3.1、裁剪丝布，放在丙酮与乙醇的混合溶液中超声处理，随后在去离子水中继续超声处理，放在干燥箱中彻底烘干；步骤3.2、热处理：将干燥清洁的丝布放在惰性气体保护下高温碳化，得到碳化丝布；步骤3.3、沉积氧化石墨烯：将碳化丝布放在氧化石墨烯溶液中，超声分散，以使氧化石墨烯溶液更均匀的附着在碳化丝布表面；步骤3.4、将得到的包裹有氧化石墨烯的碳化丝布放在H2/Ar的环境下还原，得到CSF/rGO；步骤3.5、沉积Nafion：裁剪CSF/rGO，取Nafion乙醇溶液滴加在电极表面，后低温干燥，以形成Nafion薄膜，最终得到的栅电极的材料为CSF/rGO/Nafion。 9.如权利要求8所述的检测多巴胺的非侵入式柔性传感器的有机电化学晶体管的制备方法，其特征在于，所述步骤3.2中所述高温碳化的方法为从室温开始0.5-2度每分钟升温至800-1000℃，并在800-1000℃下保持2-3个小时，之后自然冷却至室温。 10.如权利要求8所述的检测多巴胺的非侵入式柔性传感器的有机电化学晶体管的制备方法，其特征在于，所述步骤3.5中所述低温干燥的方法为放在2-5℃的冰箱中使其彻底干燥。
所属类别：	发明专利