[发明专利]一种测量多项离子浓度的传感器及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及电化学传感器技术领域，特别是涉及一种测量多项离子浓度的传感器及其制造方法。

背景技术

人体内的各是细胞外液中重要的阳离子，占细胞外液总阳离子总量的90％以上，对维持稳定的细胞外液容量和渗透压起着重要作用。人体的离子主要包括钠离子、钾离子和氯离子，通过人体中钠离子、钾离子和氯离子的浓度，判断人体当前身体的健康情况。而离子检测是医院获取人体离子浓度的主要途径，目前，医院主要是采用流动式血液电解质分析仪检测人体各离子浓度。

传统的离子选择性电极由内参比电极、内参比溶液和敏感膜组成。测量时，将那离子选择性电极与参比电极组成离子传感器，并与外接的测量装置连接构成一个电化学电池，该电池的电动势与参比电极、内参比电极的电极电位满足如下能斯特方程：

其中，R为摩尔气体常数，T为热力学温度，Z为待测离子的价态，F为法拉第常数，a1为待测溶液中的离子浓度，a2为内参比溶液中的离子浓度。参比电极的电极电势一般为定值，内参比溶液中的离子浓度也是已知的，则通过测量出电池电动势，就可以计算出待测溶液的离子浓度。

传统离子选择性电极的内参比溶液一般采用电解质溶液，只能在较低的温度、压力下工作，其制造成本较高，且造成钠离子选择性电极的体积较大，导致响应慢，很难进行电极的微型化，也不易携带，无法满足手术、急诊、野外救护等场合的需求，也无法适应家庭医疗、现代医疗体外诊断器械模式的趋势。另外，传统的每一个离子传感器用于检测一种离子浓度，若医务人员需要检测不同离子浓度时，需要使用不同的离子传感器进行检测，非常麻烦。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种测量多项离子浓度的传感器及其制作方法，能够使离子传感器能够微型化，便于携带，操作方便，并且能够同时检测多项离子的浓度。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种测量多项离子浓度的传感器，包括基板；第一电极模块；第二电极模块,所述第一电极模块和第二电极模块均设置于所述基板上；绝缘层，所述绝缘层覆盖于所述第一电极模块和第二电极模块上，并且所述绝缘层设置有第一开口和第二开口，所述第一开口与所述第一电极模块和第二电极模块连通，形成第一反应腔，所述第二开口与第一电极模块和第二电极模块连通，形成第二反应腔；盐桥，所述盐桥设置于所述绝缘层上，其中，所述盐桥的一端延伸至所述第一反应腔内，且另一端延伸至所述第二反应腔内。

其中，所述电极模块包括第一选择电极、第二选择电极、固态电解质参比层和离子敏感膜；所述第一选择电极包括第一反应电极、第一导线和第一接触电极，所述第一反应电极、第一导线和第一接触电极均设置于所述基板，并且所述第一导线分别与所述第一反应电极和第一接触电极连接；所述第二选择电极包括第二反应电极、第二导线和第二接触电极，所述第二反应电极、第二导线和第二接触电极均设置于所述基板，并且所述第二导线分别与所述第二反应电极和第二接触电极连接；所述固态电解质参比层覆盖于所述第一反应电极和第二反应电极上；所述离子敏感膜位于所述固态电解质参比层，所述绝缘层覆盖所述于第一电极模块的离子敏感膜和第二电极模块的离子敏感膜上，所述第一开口与所述第一电极模块的离子敏感膜和第二电极模块的离子敏感膜连通，形成第一反应腔，所述第二开口与第一电极模块的离子敏感膜和第二电极模块的离子敏感膜连通，形成第二反应腔。

其中，所述第一电极模块的离子敏感膜和第二电极模块的离子敏感膜分别为钠离子敏感膜和钾离子敏感膜，或者，所述第一电极模块的离子敏感膜和第二电极模块的离子敏感膜分别为钠离子敏感膜和氯离子敏感膜，或者，所述第一电极模块的离子敏感膜和第二电极模块的离子敏感膜分别为钾离子敏感膜和氯离子敏感膜。

其中，所述传感器还包括盖板和覆盖板；所述盖板盖设于所述盐桥上；所述覆盖板覆盖于所述绝缘层和盖板上，并且所述覆盖板设置有第一开孔和第二开孔，所述第一开孔与所述第一开口对应，所述第二开孔与所述第二开口对应。

其中，所述第一电极模块的第一反应电极与所述第二电极模块的第一反应电极平行设置；所述第一电极模块的第二反应电极与所述第二电极模块的第二反应电极平行设置。