【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及传感器，特别是涉及一种可连续监测的可植入柔性ph传感器及其制备方法。
技术介绍
1、柔性ph传感器是一种能够检测溶液或介质的酸碱性的传感器，由于其具有良好的柔性，可以适应不同形状和表面的应用场景。这种传感器通常用于生物医学、食品工业、环境监测等领域，特别是针对曲面或不规则形状表面的ph值的检测。蛇形线结构具有高柔性和拉伸性能、良好的变形和回复能力、低弯曲刚度和高耐久性，能够有效吸能和缓冲，均匀分布应力，且在不同温度下保持稳定的力学性能。在可植入医疗器械和可穿戴健康监测设备中，蛇形线结构可以提供必要的柔韧性和舒适度，同时确保可靠性。
2、现有的肿瘤代谢检测方法中，检测试剂盒方法由于操作流程复杂不适合大采样数的测量，同时检测的样本取自于肿瘤外部环境与肿瘤内部微环境存在一定差异；能量代谢分析仪能实现一定程度的连续测量，但其测量成本较高且同样对肿瘤外部环境检测；对于基于酶促反应的电化学检测，它能很好地实现细胞培养过程中的测量，但其信号的产生严重依赖酶的活力，且容易受到其它来源的过氧化氢的干扰，同时测量点也位于肿瘤外部环境，因此上述的检测方法都不适合。
3、需要说明的是，在上述
技术介绍
部分公开的信息仅用于对本申请的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
技术实现思路
1、本专利技术的主要目的在于解决上述
技术介绍
中存在的问题，提供一种可连续监测的可植入柔性ph传感器及其制备方法。
2、为实现上述目的，本专利技术
3、一种可连续监测的可植入柔性ph传感器，包括：
4、柔性基底，用于提供传感器的结构支撑；
5、ph敏感电极，包括导电层和沉积在所述导电层上的聚苯胺，所述聚苯胺用于提高对ph值变化的敏感性；
6、ph参比电极，与所述ph敏感电极配合使用，用于提供稳定的参考电位；
7、pedot:pss高分子导电材料修饰，用于增强所述ph敏感电极和/或所述ph参比电极的导电性和稳定性；
8、其中，所述ph敏感电极和ph参比电极均设置在所述柔性基底上，以实现对ph值的连续监测。
9、进一步地，所述导电层包括不与电解液反应的材料和非溶性易电解的材料，所述不与电解液反应的材料作为聚苯胺的生长衬底，所述非溶性易电解的材料，加电压后被氧化，为聚苯胺提供阳离子。
10、进一步地，所述不与电解液反应的材料包括碳、fto、铂和金，所述非溶性易电解的材料包括银、铝、铁、钨、锌和钙中的一种或多种。
11、进一步地，所述不与电解液反应的材料和为非溶性易电解的材料的质量比为3～20:1。
12、进一步地，所述ph参比电极为银/氯化银、硫酸亚汞、甘汞电极、汞/氧化汞、或铜/硫酸铜电极。
13、进一步地，所述ph敏感电极和ph参比电极具有蛇形结构。
14、一种所述的可连续监测的可植入柔性ph传感器的制备方法，包括以下步骤：
15、准备柔性基底；
16、在所述柔性基底上形成ph敏感电极的导电层；
17、在所述导电层上通过电化学沉积法沉积聚苯胺，形成ph敏感电极；
18、在所述柔性基底上的适当位置形成ph参比电极；
19、对所述ph敏感电极和/或所述ph参比电极进行pedot:pss高分子导电材料修饰；
20、优选地，所述电化学沉积法包括在含有苯胺单体和酸的电解液中施加电压，以促使聚苯胺在所述导电层上聚合；
21、优选地，所述pedot:pss修饰步骤包括将电极浸入含有edot和pss的溶液中，并通过循环伏安法沉积pedot:pss于电极表面。
22、进一步地，所述酸为硫酸、盐酸、磷酸、草酸、十二烷基苯磺酸、水杨酸中的任一种；优选地，所述盐酸的含量为1-1.5m o l/l，所述苯胺的含量为0.1-0.7mol/l。
23、进一步地，所述方法还包括使用辅助电极，在电化学沉积聚苯胺的过程中和/或在pedot:pss高分子导电材料修饰步骤中，与ph敏感电极和ph参比电极一起构成电化学电池，以控制施加在辅助电极和ph敏感电极之间的电压，所述辅助电极的材料选自铂、镍、钨、铅或玻碳中的任一种。
24、进一步地，电极的制备过程包括：
25、在抛光结晶的硅片衬底表面沉积牺牲层；再在硅片衬底表面旋涂光刻胶得到保护层基底；通过lift-off工艺，得到光刻胶保护层—金属导线层—光刻胶保护层的夹层结构，然后将光刻结构与硅片衬底分离得到电极，以便进一步形成所述ph敏感电极和ph参比电极。
26、在一种实施方式中，配制含酸和苯胺的电解质溶液，以工作电极联合参比电极、辅助电极，使用循环伏安法制备聚苯胺复合材料，干燥，即得ph敏感电极。
27、在一种实施方式中，所述的牺牲层材料为镍层、铜层、氧化硅层、氮化硅层。
28、在一种实施方式中，所述lift-off工艺为双层胶工艺和单层胶工艺中的一种。
29、在一种实施方式中，使用循环伏安法制备聚苯胺复合材料的条件为电压范围为-0.2-1v，扫描速度为0.1v/s，扫描40段。
30、在一种实施方式中，所述干燥为在70-90℃烘箱中干燥。
31、在一种实施方式中，所述ph参比电极配合导电材料制备得到工作电极，以银/氯化银为参比电极，以铂丝为辅助电极，在含酸的溶液中，使用循环伏安法制备银/氯化银参比电极。
32、在一种实施方式中，制备银参比电极时含酸溶液为硝酸银和硝酸钾溶液，所述硝酸银和硝酸钾质量比为0.005:1，所述循环伏安法的条件为电压范围-0.9-0.9v，扫描速度为0.1v/s，扫描28段。
33、在一种实施方式中，制备氯化银参比电极时含酸溶液为氯化钾和盐酸溶液，所述氯化钾和盐酸质量比为0.1:0.01，所述循环伏安法的条件为电压范围-0.3-0.9v，扫描速度为0.05v/s，扫描8段。
34、本专利技术还提供一种上述可连续监测的可植入柔性ph传感器在肿瘤组织微环境中的应用。
35、本专利技术还提供一种柔性ph检测系统，所述柔性ph检测系统包括所述的柔性ph传感器和外部电路。
36、本专利技术还提供一种ph传感试纸，所述ph传感试纸是基于所述的柔性ph传感器制备而成的。
37、本专利技术还提供一种所述的柔性ph传感器在唾液ph检测反映口腔健康状况和生鲜食品的新鲜程度检测中的应用。
38、本专利技术具有如下有益效果：
39、本专利技术提出了一种可连续监测的可植入柔性ph传感器，可使用基于光刻的微型柔性生物传感器制作工艺，通过电化学沉积法实现在ph敏感电极上合成聚苯胺，实现高精度的传感器，提升了传感器的性能和可靠性。而电极上修饰pedot:pss高分子导电材料提高了阳极基底的导电性，增强了传感器的导电性和稳定性，使其更适合长期连续监测，且有利本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种可连续监测的可植入柔性pH传感器，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的可连续监测的可植入柔性pH传感器，其特征在于，所述导电层包括不与电解液反应的材料和非溶性易电解的材料，所述不与电解液反应的材料作为聚苯胺的生长衬底，所述非溶性易电解的材料，加电压后被氧化，为聚苯胺提供阳离子。
3.如权利要求2所述的可连续监测的可植入柔性pH传感器，其特征在于，所述不与电解液反应的材料包括碳、FTO、铂和金，所述非溶性易电解的材料包括银、铝、铁、钨、锌和钙中的一种或多种。
4.如权利要求2至3任一项所述的可连续监测的可植入柔性pH传感器，其特征在于，所述不与电解液反应的材料和为非溶性易电解的材料的质量比为3～20:1。
5.如权利要求1至4任一项所述的可连续监测的可植入柔性pH传感器，其特征在于，所述pH参比电极为银/氯化银、硫酸亚汞、甘汞电极、汞/氧化汞、或铜/硫酸铜电极。
6.如权利要求1至5任一项所述的可连续监测的可植入柔性pH传感器，其特征在于，所述pH敏感电极和pH参比电极具有蛇形结构。
7.一种如权
8.如权利要求7所述的可连续监测的可植入柔性pH传感器的制备方法，其特征在于，所述酸为硫酸、盐酸、磷酸、草酸、十二烷基苯磺酸、水杨酸中的任一种；优选地，所述盐酸的含量为1-1.5m ol/L，所述苯胺的含量为0.1-0.7mol/L。
9.如权利要求7或8所述的可连续监测的可植入柔性pH传感器的制备方法，其特征在于，还包括使用辅助电极，在电化学沉积聚苯胺的过程中和/或在PEDOT:PSS高分子导电材料修饰步骤中，与pH敏感电极和pH参比电极一起构成电化学电池，以控制施加在辅助电极和pH敏感电极之间的电压，所述辅助电极的材料选自铂、镍、钨、铅或玻碳中的任一种。
10.如权利要求7至9任一项所述的可连续监测的可植入柔性pH传感器的制备方法，其特征在于，电极的制备过程包括：
...【技术特征摘要】
1.一种可连续监测的可植入柔性ph传感器，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的可连续监测的可植入柔性ph传感器，其特征在于，所述导电层包括不与电解液反应的材料和非溶性易电解的材料，所述不与电解液反应的材料作为聚苯胺的生长衬底，所述非溶性易电解的材料，加电压后被氧化，为聚苯胺提供阳离子。
3.如权利要求2所述的可连续监测的可植入柔性ph传感器，其特征在于，所述不与电解液反应的材料包括碳、fto、铂和金，所述非溶性易电解的材料包括银、铝、铁、钨、锌和钙中的一种或多种。
4.如权利要求2至3任一项所述的可连续监测的可植入柔性ph传感器，其特征在于，所述不与电解液反应的材料和为非溶性易电解的材料的质量比为3～20:1。
5.如权利要求1至4任一项所述的可连续监测的可植入柔性ph传感器，其特征在于，所述ph参比电极为银/氯化银、硫酸亚汞、甘汞电极、汞/氧化汞、或铜/硫酸铜电极。
6.如权利要求1至5任一项所述的可连续监测的可植入柔性p...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄嘉骏，弥胜利，向定思，
申请(专利权)人：清华大学深圳国际研究生院，
类型：发明
国别省市：
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