一种柔性传感器及其制备方法与应用.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115844386A(43)申请公布日2023.03.28(21)申请号202211434626.4B82Y30/00(2011.01)(22)申请日2022.11.16B82Y15/00(2011.01)B82Y5/00(2011.01)(71)申请人哈尔滨工业大学（深圳）地址518055广东省深圳市南山区桃源街道深圳大学城哈尔滨工业大学校区(72)发明人何思斯储宏伟胡晓康(74)专利代理机构深圳市君胜知识产权代理事务所(普通合伙)44268专利代理师王永文(51)Int.Cl.A61B5/145(2006.01)A61B5/1477(2006.01)A61B5/00(2006.01)C25D3/48(2006.01)C23C14/30(2006.01)权利要求书2页说明书10页附图12页(54)发明名称一种柔性传感器及其制备方法与应用(57)摘要本发明涉及传感器技术领域，尤其涉及一种柔性传感器及其制备方法与应用，所述制备方法包括步骤：提供表面修饰有石墨烯层的碳纳米管纤维；在石墨烯层的表面进行镀金修饰，再浸入核酸适配体溶液中进行孵育处理，得到纤维工作电极；将所述纤维工作电极与纤维参比电极和纤维对电极进行编织，得到柔性传感器；其中核酸适配体为一端修饰有巯基，另一端修饰有探针的寡核苷酸序列。本发明利用纤维型柔性传感器构建织物传感平台，利用织物特殊的多孔网络结构，相较平面型传感器具有良好的透气性和导湿性，适用于可穿戴的应用；即本发明利用所述柔性传感器制备用于外分泌液中生物标志物高灵敏度、高稳定的检测。CN115844386ACN115844386A权利要求书1/2页1.一种柔性传感器的制备方法，其特征在于，包括步骤：提供表面修饰有石墨烯层的碳纳米管纤维；在所述石墨烯层的表面进行镀金，得到碳纳米管/石墨烯/金纤维；将所述碳纳米管/石墨烯/金纤维浸入核酸适配体溶液中进行孵育处理，得到纤维工作电极；核酸适配体为一端修饰有巯基，另一端修饰有探针分子的寡核苷酸序列；将所述纤维工作电极与纤维参比电极和纤维对电极进行编织，得到柔性传感器。2.根据权利要求1所述的柔性传感器的制备方法，其特征在于，所述表面修饰有石墨烯层的碳纳米管纤维通过以下方法制备得到：通过电子束蒸发在硅片上依次制备缓冲层和催化剂层；以乙烯为碳源气体，氢气为还原性气体，将制备有缓冲层和催化剂层的硅片在惰性气体氛围下进行催化煅烧处理，得到碳纳米管阵列；通过干法纺丝的形式从所述碳纳米管阵列中拉取薄膜并螺旋加捻，制得碳纳米管纤维；将所述碳纳米管纤维置于氧化石墨烯和高氯酸锂的混合溶液中，利用计时电流法在所述碳纳米管纤维表面修饰还原氧化石墨烯，得到表面修饰有石墨烯层的碳纳米管纤维。3.根据权利要求1所述的柔性传感器的制备方法，其特征在于，所述在石墨烯层的表面进行镀金的步骤，包括：将所述表面修饰有石墨烯层的碳纳米管纤维置于四氯金酸和氯化钾的混合溶液中，利用计时电流法在所述石墨烯层的表面进行镀金。4.根据权利要求1所述的柔性传感器的制备方法，其特征在于，所述孵育处理为在常温下孵育12小时以上，通过Au‑S键的结合将核酸适配体修饰在碳纳米管/石墨烯/金纤维上。5.根据权利要求1所述的柔性传感器的制备方法，其特征在于，所述孵育处理后，还包括步骤：将孵育处理后的碳纳米管/石墨烯/金纤维置于巯基己醇中孵育2‑3小时。6.根据权利要求1所述的柔性传感器的制备方法，其特征在于，所述纤维参比电极为碳纳米管/银/氯化银纤维参比电极，制备方法包括步骤：以碳纳米管纤维为工作电极、银电极为参比电极和对电极，在硝酸银和硝酸钾的混合溶液中使用循环伏安法在碳纳米管纤维的表面进行电沉积银金属，得到碳纳米管/银纤维；以所述碳纳米管/银纤维为工作电极，银‑氯化银电极为参比电极和对电极，在盐酸和氯化钾的混合溶液中使用循环伏安法将所述碳纳米管/银纤维表面的部分银进行氯化，得到碳纳米管/银/氯化银纤维；将PVB、氯化钠、聚醚F127和碳纳米管粉末溶于甲醇中，得到PVB混合溶液；将所述PVB混合溶液涂覆于所述碳纳米管/银/氯化银纤维上，制得所述纤维参比电极。7.根据权利要求1所述的柔性传感器的制备方法，其特征在于，所述纤维对电极为碳纳米管/铂纤维对电极，制备方法包括步骤：将碳纳米管纤维置于氯铂酸钾和氯化钾的混合溶液中，通过双电位阶跃法在所述碳纳米管纤维表面沉积铂金属，得到碳纳米管/铂纤维对电极。8.一种柔性传感器，其特征在于，利用如权利要求1‑7任一所述的柔性传感器的制备方法制得。2CN115844386A权利要求书2/2页9.一种如权利要求8所述的柔性传感器的应用，其特征在于，所述柔性传感器用于制作可穿戴织物传感器。10.根据权利要求9所述的柔性传感器的应用，其特征在于