本發明專利技術提供一種利用置換式溶出伏安法高精度地定量測定化學物質的方法以及所使用的傳感芯片。本發明專利技術的定量測定樣品溶液中所含化學物質的方法包括：制備溶出膠被保護膠所覆蓋的傳感芯片的步驟(a)；提供樣品溶液，從而將傳感芯片表面用樣品溶液進行覆蓋的步驟(b)；用穩壓器將電壓施加于第一工作電極，并將第二工作電極電連接到溶出電極，從而在第一工作電極、第二工作電極和溶出電極各自的表面上生成規定的化學反應的步驟(c)；在沒有電壓施加在第一工作電極及第二工作電極的狀態下，將電壓施加在溶出電極，從而測量通過的電流的步驟(d)；以及依據電流算出氧化還原性物質的濃度，并基于所算出的濃度來定量測定化學物質的步驟(e)。
【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及一種用置換式溶出伏安法定量測定化學物質的方法及所使用的傳感-H-* I I心/T O
技術介紹
專利文獻I公開了置換式溶出伏安檢測系統。用該置換式溶出伏安檢測系統可以對溶液中所含化學物質進行高靈敏度的電化學定量測定。圖I示出專利文件I中公開的置換式溶出伏安檢測系統。該系統包括一對梳狀工作電極I、溶出電極2、參比電極3、輔助電極4、溶液5、溶出液6、鹽橋7、尚子導體8、穩壓器9、記錄器10及開關盒11。溶液5含有待定量測定的化學物質及氧化還原性物質。溶出液6含有標準電解質和支持電解質。圖2示出用于專利文獻I中公開的置換式溶出伏安檢測系統的傳感芯片101a。該傳感芯片IOla在其表面包含多個電極2至4。此外，容器64覆蓋在傳感芯片IOla的表面。容器64包括第一擴散槽64a和第二擴散槽64b。溶液5和溶出液6分別提供給第一擴散槽64a和第二擴散槽64b。然而，專利文獻I的方法存在溶出液6的蒸發可改變標準電解質的濃度、從而導致化學物質的定量測定精度降低的技術問題。專利文獻I日本專利第3289059B號公報
技術實現思路
本專利技術的目的在于，提供一種利用置換式溶出伏安法高精度地定量測定化學物質的方法及所使用的傳感芯片。本專利技術提供一種定量測定樣品溶液中所含化學物質的方法，包括以下步驟(a)至(e)，即，制備傳感芯片300的步驟(a)，其中，所述傳感芯片300包括基板30、一對工作電極31a/31b、輔助電極33、溶出電極34、溶出膠35、及保護膠36，所述一對工作電極31a/31b由第一工作電極31a和第二工作電極31b組成，所述溶出電極34的表面包含銀，所述溶出膠35覆蓋所述溶出電極34，所述溶出膠35不覆蓋所述一對工作電極31a/31b及輔助電極33，所述溶出膠35含有標準電解質及疏水性或親水性離子液體，所述溶出膠35不含水，所述疏水性或親水性離子液體為不揮發性的離子液體，所述疏水性或親水性離子液體由陽離子和陰離子組成，所述標準電解質由所述陽離子和鹵素離子組成，所述保護膠36覆蓋所述溶出膠35，所述保護膠36含有疏水性離子液體，但不含有所述標準電解質和水；將所述樣品溶液提供至所述傳感芯片的表面，從而使所述樣品溶液覆蓋所述表面的步驟(b)，其中，所述樣品溶液含有所述化學物質和氧化還原性物質、或含有用氧化還原性物質修飾的化學物質；用穩壓器將電壓施加于所述第一工作電極31a，并將所述第二工作電極31b連接 到所述溶出電極34，從而使所述第一工作電極31a、所述第二工作電極31b和所述溶出電極34各自的表面上分別發生由以下反應式(I )至(III)表示的反應的步驟(C)，其中，對于所述第一工作電極31a 氧化還原性物質(還原物)一氧化還原性物質(氧化物)+ e_ · · (I)對于所述第二工作電極31b 氧化還原性物質(氧化物)+ e-—氧化還原性物質(還原物)· ·(II)對于所述溶出電極34 銀+鹵素離子鹵化銀I + e_ · · · · (III)這里，所述鹵化銀沉積在所述溶出電極34的表面上；在沒有電壓施加在所述第一工作電極31a及所述第二工作電極31b的狀態下，將電壓施加于所述溶出電極34，從而測量通過溶出電極34的電流的步驟(d);以及依據所述電流算出所述氧化還原性物質(還原物)的濃度，從而基于所算出的濃度來定量測定所述化學物質的步驟(e)。本專利技術提供一種利用置換溶出伏安法高精度地定量測定化學物質的方法及所使用的傳感芯片。附圖說明圖I示出專利文獻I中公開的置換式溶出伏安檢測系統。圖2示出用于專利文獻I中公開的置換式溶出伏安檢測系統的傳感芯片。圖3示出本專利技術實施方式的傳感芯片300。圖4示出參考實施例及比較例中的第一工作電極50和第二工作電極60。圖5示出參考實施例及比較例中的電化學測量元件70。圖6不出米用第一工作電極50和第二工作電極60的循環溶出伏安曲線。圖7示出在生理鹽水中進行測量時的循環溶出伏安曲線。圖8示出相對于循環數的氧化電流峰值的點分布。附圖標記說明I梳狀工作電極2溶出電極2a溶出電極3參比電極4輔助電極5 溶液6溶出液7 鹽橋8離子導體9穩壓器10記錄器IOla傳感芯片 11開關盒30 基板30a電極區域30b連接區域300傳感芯片3la、3Ib梳狀工作電極32參比電極33輔助電極34溶出電極35溶出膠36保護膠37 蓋38 注入口39空氣孔41開關盒42穩壓器47a梳狀工作電極50工作電極501循環溶出伏安曲線502點分布51 銀52溶出膠53保護膠60工作電極601循環溶出伏安曲線602點分布61 銀62溶出膠64 容器70電化學元件71工作電極72參比電極73輔助電極74電解液75穩壓器81循環溶出伏安曲線82循環溶出伏安曲線83循環溶出伏安曲線 84循環溶出伏安曲線具體實施例方式以下，參照圖3，對本專利技術的實施方式進行說明。< 步驟(a) >首先，制備傳感芯片300。圖3示出實施方式I的傳感芯片300。傳感芯片300包括基板30、一對梳狀工作電極31a/31b、參比電極32、輔助電極33、溶出電極34、溶出膠35、保護膠36及蓋37。蓋37包括用于注入樣品溶液的注入口 38及空氣孔39。一對梳狀工作電極31a/31b由第一工作電極31a和第二工作電極31b組成。可以根據需要配置參比電極32。出于定量測定的高精度需求，優選傳感芯片300包括參比電極32。基板30包括電極區域30a和連接區域30b。進行化學物質的定量測定時，蓋37覆蓋電極區域30a，但蓋37不覆蓋連接區域30b。一對梳狀工作電極31a/31b、參比電極32、輔助電極33以及溶出電極34形成在電極區域30a內。這些電極各包括一個導線。所有導線彼此均不產生接觸，并在電極區域30a內被絕緣膜所覆蓋，從而防止它們接觸到樣品溶液。所有導線的一端均延伸至連接區域30b，連接區域30b插入到圖3所示的穩壓器42的接頭上。基板30的形狀例如可為長方形、正方形及橢圓形。基板30的表面包括絕緣層(未圖示)。優選基板30的表面為平面，以便于電極的形成。只要不與溶出膠35、保護膠36及其他電極接觸，一對梳狀工作電極31a/31b可以配置在電極區域30a內的任何區域，但優選配置在電極區域30a的中心附近。作為一對梳狀工作電極31a/31b的材料的例子，考慮到對于電化學反應的穩定性，可以是金、鉬或玻碳。一對梳狀工作電極31a/31b彼此相對并嚙合。參比電極32同樣也可以配置在電極區域30a內的任何區域，但優選將其配置在一對梳狀工作電極31a/31b的附近。進行電化學測定時，參比電極32保持恒定的電壓。作為參比電極32，例如可采用銀/氯化銀電極。輔助電極33也可以配置在電極區域30a內的任何區域。對于輔助電極33的形狀也無限定。優選輔助電極33的面積為一對梳狀工作電極31a/31b的面積及溶出電極34的面積的約20至30倍。作為輔助電極33的材料，例如可采用與一對梳狀工作電極31a/31b相同的對于電化學反應具有穩定性的金、鉬或玻碳。溶出電極34在其表面包括銀。溶出膠35覆蓋溶出電極34。優選將溶出膠35配置在一對梳狀工作電極31a/31b的附近，以降低兩者之間的阻抗。優選溶出膠35為薄膜。溶出膠35及保護膠36不覆本文檔來自技高網...
【技術保護點】
【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...
【專利技術屬性】
技術研發人員：有本聰，
申請(專利權)人：松下電器產業株式會社，
類型：發明
國別省市：
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