一种用于汗液乳酸检测的高灵敏度柔性透气电极

技术特征：
1.一种用于汗液乳酸检测的高灵敏度柔性透气电极，其特征在于，包括信号转换层和导电骨架，所述信号转换层用于与乳酸发生氧化还原反应产生转移电子，所述导电骨架用于传输转移电子产生电信号。2.根据权利要求1所述的一种用于汗液乳酸检测的高灵敏度柔性透气电极，其特征在于，所述信号转换层为聚吡咯信号转换层，所述聚吡咯信号转换层以吡咯为原料制作而成。3.根据权利要求2所述的一种用于汗液乳酸检测的高灵敏度柔性透气电极，其特征在于，所述聚吡咯信号转换层的制作过程包括以下步骤，s1：将石墨烯纳米纤维膜用等离子体处理1-10分钟，将处理后的石墨烯纳米纤维膜放入吡咯单体水溶液中浸泡1小时；s2：去除过量的吡咯单体水溶液，将石墨烯纳米纤维膜放置到含有氧化剂的盐酸水溶液中，并在室温下保持1小时，进行聚合；s3：完成聚合后，依次使用0.1m盐酸和去离子水对石墨烯纳米纤维膜进行清洗，得到表面附着有聚吡咯信号转换层的石墨烯纳米纤维膜。4.根据权利要求3所述的一种用于汗液乳酸检测的高灵敏度柔性透气电极，其特征在于，s1中所述吡咯单体水溶液的质量分数为0.5-10wt％。5.根据权利要求3所述的一种用于汗液乳酸检测的高灵敏度柔性透气电极，其特征在于，s2中所述的氧化剂为氯化铁，所述氧化剂的质量分数为0.5-2wt％。6.根据权利要求1所述的一种用于汗液乳酸检测的高灵敏度柔性透气电极，其特征在于，所述导电骨架由石墨烯纳米纤维构筑而成，所述石墨烯纳米纤维的比表面积约为500-1000m2g-1
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技术总结
本发明提供了一种由石墨烯纳米纤维膜和聚吡咯复合而成的柔性透气电极，用于人体汗液乳酸的电化学监测，其主要特点为无酶、灵敏度高且线性响应区间宽，通过在特定电位下将乳酸掺杂到聚吡咯中产生电子转移，并经由高导电石墨烯纳米纤维传导到检测电路中形成响应电流的方式实现对乳酸浓度的连续化动态监测。相比于传统酶电极，电极具有更高的稳定性，在室温环境下存放20天以上其灵敏度保持率约为100％。与传统无酶电极相比，电极无需依赖于碱性介质工作，可直接用于可穿戴式电化学传感器。皮表测试结果表明，电极与商业乳酸计同时测量得到的乳酸浓度具有良好的相关性。测量得到的乳酸浓度具有良好的相关性。测量得到的乳酸浓度具有良好的相关性。


技术研发人员：蔡盛赢 赵博 郭凡 高超
受保护的技术使用者：浙江大学绍兴研究院
技术研发日：2022.11.22
技术公布日：2023/3/3