專利名稱:穩(wěn)定的類脂膜裝置的制作方法
本發(fā)明涉及一種基于類脂膜的裝置，本發(fā)明特別適用于在電化學(xué)池中作為化學(xué)接收轉(zhuǎn)換器的一種基于類脂膜的裝置和將電化學(xué)池中的這種裝置用于電介質(zhì)水溶液中特殊化學(xué)試驗(yàn)物質(zhì)的分析。
如Thompson和Krull(Analytia Chimica Acta，147∶1-21，1983)所述，已經(jīng)知道一種類脂膜可用于電化學(xué)池的化學(xué)接收轉(zhuǎn)換器。
如Thompson等人(Analytia Chimica Acta，117∶133-145，1980)、Albrecht等人(Biochimica et Biophysica Acta，687∶165-169 1982)、Kuhn(Thin solid Films 99∶1-16，1983)和Mc Connell的美國(guó)專利4，490，216中所舉的例子那樣，已經(jīng)知道一種被支承的類脂膜。此外，Krull等人也在CIC第67屆年會(huì)(1984.6)的摘要11-2中記載Langmuir-Blodgett薄膜沉積技術(shù)在提供基質(zhì)穩(wěn)定的類脂膜結(jié)構(gòu)方面的應(yīng)用，提到了包括類脂物和基質(zhì)碇系(Lipid-substrate anchorage)的方案的這類沉積技術(shù)。
Mc Connell專利是針對(duì)測(cè)定膜表面電荷變化的一種被支承的膜裝置，Mc Connell的裝置包括一種導(dǎo)體或半導(dǎo)體的固體層和一種使固體層與極性層電絕緣的類脂阻擋層(第13欄，5-11行)，類脂阻擋層是由與固體層非散布性連接并且比較硬的第一疏水層和用疏水的相互反應(yīng)聯(lián)結(jié)到第一疏水層以及能對(duì)它的環(huán)境變化起響應(yīng)的第二疏水層組成，聯(lián)接到第二疏水層末端的是定義為極性層的極性親水頂端，在第12欄敘述了用一種甲硅烷基化試劑與固體層反應(yīng)形成第一疏水層。
那里需要一種改進(jìn)的、穩(wěn)定的、基于類脂膜裝置，特別需要一種在用于特殊化學(xué)試驗(yàn)物質(zhì)分析的電化學(xué)池中作為化學(xué)接收轉(zhuǎn)換器的這類離子滲透裝置。因此，這種改進(jìn)的基于類脂膜裝置將是對(duì)該技術(shù)的一種有意義的貢獻(xiàn)，并且，這種裝置將使特殊化學(xué)試驗(yàn)物質(zhì)分析的改進(jìn)方法成為可能。
本發(fā)明的目的是提供一種改進(jìn)的穩(wěn)定類脂膜裝置。
本發(fā)明進(jìn)一步的目的是提供在用于各種特殊化學(xué)試驗(yàn)物質(zhì)分析的電化學(xué)池中用作化學(xué)接收轉(zhuǎn)換器的這類離子滲透裝置。
更進(jìn)一步的目的是提出一種改進(jìn)的特殊化學(xué)試驗(yàn)物質(zhì)分析的改進(jìn)方法。
本發(fā)明的附加目的、優(yōu)點(diǎn)和新穎性特征將在以下的說(shuō)明書中顯示出來(lái)，部份將在該技術(shù)領(lǐng)域：
的熟悉人員研究下面說(shuō)明書時(shí)變得顯而易見或通過(guò)實(shí)施發(fā)明時(shí)學(xué)習(xí)到。
為了達(dá)到前述目的和與本發(fā)明的目的相一致，此中作為具體化及更寬范圍的敘述，提供出一種穩(wěn)定的離子滲透類脂膜裝置。這裝置包括復(fù)雜成膜的類脂類和一種用于穩(wěn)定由類脂形成的膜的支承物。這種類脂膜包括一種用于與特殊的化學(xué)物質(zhì)選擇性相互反應(yīng)以提高膜離子滲透性的絡(luò)合劑。
每一種形成膜的類脂類包括一個(gè)極性端基、使成膜類脂碇系在支承物上結(jié)合點(diǎn)的第一長(zhǎng)鏈和不連在支承物上的第二長(zhǎng)鏈。
支承物上的結(jié)合點(diǎn)間相互留出適當(dāng)間隔以提供一個(gè)類脂分子充填密度，這一密度允許每個(gè)成膜類脂類繞碇系的長(zhǎng)鏈作軸向轉(zhuǎn)動(dòng)，但相互間又是足夠緊密，因此，在無(wú)干擾時(shí)，類脂分子充填密度對(duì)類脂膜可提供一個(gè)相對(duì)高的離子不滲透度。
此外，本發(fā)明也提供一種測(cè)定電介質(zhì)水溶液中一種選擇的化學(xué)物質(zhì)濃度的方法，這方法包括由電介質(zhì)水溶液和本發(fā)明的穩(wěn)定離子滲透類脂膜裝置組成的電化學(xué)池，然后在類脂膜二端加上電位差，該電位差推動(dòng)離子通過(guò)、進(jìn)入或離開膜，借此化學(xué)物質(zhì)與插入膜中的絡(luò)合劑相互反應(yīng)以產(chǎn)生一種基于膜的離子滲透度增加的分析信號(hào)，測(cè)量分析信號(hào)，從測(cè)量出的信號(hào)測(cè)定化學(xué)物質(zhì)的濃度。
現(xiàn)在說(shuō)明作為本發(fā)明說(shuō)明書一部份的附圖。
圖1是符合本發(fā)明的穩(wěn)定的離子滲透的類脂膜裝置的一種推薦的具體設(shè)備頂視圖。
圖2是圖1裝置中圓盤狀部份24的導(dǎo)電層16部份截面的示意圖，說(shuō)明了類脂膜的結(jié)構(gòu)。
圖3是圖1的3-3剖面。
圖4是包括圖1裝置的電化學(xué)池的輪廓圖，它是用于化學(xué)試驗(yàn)物質(zhì)的分析。
如前面的解釋，本發(fā)明是針對(duì)一種新穎的離子滲透類脂膜裝置。這裝置的膜經(jīng)穩(wěn)定化處理和具有一個(gè)適當(dāng)?shù)姆肿犹畛涿芏?。另外，本發(fā)明也針對(duì)應(yīng)用本裝置作為用于在電介質(zhì)水溶液中特殊化學(xué)試驗(yàn)物質(zhì)(興奮劑)定量和定性分析的電化學(xué)池里的一種化學(xué)接收轉(zhuǎn)換器。
本發(fā)明的穩(wěn)定類脂膜的裝置包括一個(gè)易擾動(dòng)的類脂膜和一個(gè)穩(wěn)定膜的支承物。通過(guò)插入一種對(duì)興奮劑有選擇性的絡(luò)合劑的方法對(duì)類脂膜作改進(jìn)，絡(luò)合劑和興奮劑之間的相互反應(yīng)使類脂膜的離子滲透度增加，從而導(dǎo)致分析信號(hào)的產(chǎn)生。
絡(luò)合劑及其在類脂膜中適當(dāng)?shù)拿芏仍谶@種技術(shù)中是常用的，用于本發(fā)明裝置中的絡(luò)合劑可以是一種對(duì)有機(jī)化合物有選擇性的接受體。例如，能在類脂膜中化學(xué)鍵合的接受體可能是一種天然產(chǎn)品或一種合成的有機(jī)化合物。全都熟悉的典型接受體-有機(jī)化合物對(duì)如下抗體-抗原、激素接受體-激素、酶-基質(zhì)、酶抑制劑-酶和外源凝集素-聚糖，一種有利的糖原接受體是伴刀豆球蛋白A，它用于葡萄聚糖的分析。
另一方面，絡(luò)合劑對(duì)無(wú)機(jī)離子可能有選擇性，一種有用的這類絡(luò)合劑包括多肽，如抗菌素多肽。例證性的抗菌素多肽在該技術(shù)中是熟知的，其包括短桿菌肽A、氨基霉素和無(wú)活菌素。
成膜類脂類可以是天然的或合成的，合適的類脂類包括磷脂，如磷脂酸、磷脂酰甘油、磷脂酰膽堿、磷脂酰乙醇胺、磷脂酰絲氨酸和磷脂酰肌醇，神經(jīng)鞘脂類，如神經(jīng)鞘磷脂，但并不限于此。假定考慮到生物相容性，選用磷脂酰絲氨酸是有利的。這些典型的類脂類包括磷酸脂部份作為一種極性端。
這裝置的成膜類脂類包括二條長(zhǎng)鏈，任何一條長(zhǎng)鏈用于形成天然的或合成的雙層或單層膜是適宜的，為了這個(gè)發(fā)明的目的，術(shù)語(yǔ)“長(zhǎng)鏈”意指鏈在長(zhǎng)度方面至少是6個(gè)碳原子和不超過(guò)大約30個(gè)碳原子。與本發(fā)明相一致的一條長(zhǎng)鏈在鏈長(zhǎng)度方面最好至少是6到大約20個(gè)碳原子，例證性長(zhǎng)鏈?zhǔn)酋；湥缂乎；?、月桂酰、肉豆蔻酰、棕櫚酰、硬脂酰，能用適當(dāng)?shù)念愔惢旌衔飦?lái)形成膜。
每一個(gè)成膜類脂可通過(guò)一條長(zhǎng)鏈碇系在支承物的結(jié)合點(diǎn)上，這碇系的鏈可以含有用于進(jìn)一步聚合或改良膜的流度和填充的官能團(tuán)。
第二條長(zhǎng)鏈不連接到支承物上，因此能自由地移動(dòng)。這一長(zhǎng)鏈可提供使類脂膜具有易擾動(dòng)性所需的流度，其長(zhǎng)度等于或小于被碇系的鏈。這鏈能含有各種官能團(tuán)。
在成膜類脂具有一種甘油骨架的情況中，被碇系的長(zhǎng)鏈?zhǔn)枪矁r(jià)地鍵合到甘油骨架的中間碳原子上(C-2)，自由移動(dòng)長(zhǎng)鏈被共價(jià)鍵合到?jīng)]被極性端基團(tuán)占據(jù)的終端碳原子(C-3)上，在另外情況中，碇系的和自由移動(dòng)的鏈在骨架上的位置是可交換的，但是，一種典型的碇系長(zhǎng)鏈將共價(jià)鍵合到骨架部份的一個(gè)原子上，該骨架部份是位于被自由移動(dòng)長(zhǎng)鏈共價(jià)鍵合的原子和被極性端基共價(jià)鍵合的原子之間。
穩(wěn)定類脂膜的支承物可以是導(dǎo)電的固體基質(zhì)或一種水合聚合物凝膠，如聚丙烯酰胺，在導(dǎo)電固體基質(zhì)的情況中，成膜類脂類是通過(guò)典型地用表面化學(xué)改良方法生成的結(jié)合點(diǎn)碇系到支承物的表面上。
作為例證的導(dǎo)電固體基質(zhì)包括導(dǎo)電的金屬，如銀、鉑和金或電解的玻璃化炭黑，但不僅限于此。電介的玻璃化炭黑是用沿晶體面切割結(jié)晶碳材料來(lái)制取，拋光切割的碳材料，處理拋光的材料使之具有作為水溶液中電極的功能，每一個(gè)作為例證的導(dǎo)電固體基質(zhì)是適合于表面改良以提供具有活性結(jié)合點(diǎn)。
碇系的長(zhǎng)鏈可以用共價(jià)鍵合方式鍵合到穩(wěn)定膜的支承物上，也能以物理鍵合(如靜電絡(luò)合或化學(xué)吸附)的方式結(jié)合，但為了去除或脫附需要很高的能量。作為比較，Langmuir-Blodgett的薄膜沉積是由于僅僅存在弱的Vander waals力將產(chǎn)生一種不穩(wěn)定的結(jié)合。
當(dāng)用共價(jià)鍵方式碇系到支承物時(shí)，被碇系的鏈可以包括一個(gè)連接部份，如把鏈連接到活性結(jié)合點(diǎn)上連接原子的硅原子。當(dāng)連接部份是硅原子時(shí)，用于與結(jié)合點(diǎn)反應(yīng)的前體類脂化合物將是甲硅烷基化的類脂化合物，最好帶有一個(gè)共價(jià)鍵合到硅原子上的鹵素基團(tuán)。
前體類脂化合物可有利地從端部基團(tuán)和骨架部份合成，例如，應(yīng)用甘油磷酰膽堿作為起始物質(zhì)，一個(gè)長(zhǎng)鏈可以連接到甘油骨架的C-3碳上。以后，一個(gè)具有活性終點(diǎn)如羥基的長(zhǎng)鏈可以共價(jià)鍵合到C-2碳上。另一方面，C-3碳能用一個(gè)保護(hù)部份如咪唑加以屏蔽，在把具有活性終點(diǎn)的長(zhǎng)鏈連接到C-2碳上以后，保護(hù)部份能夠被一長(zhǎng)鏈取代，在碇系前體類脂化合物后，保護(hù)部份能夠被取代。
終端羥基非常適宜用于與甲硅烷基化試劑反應(yīng)，在無(wú)水條件下能有利地與大約等克分子量的甲硅烷基化試劑反應(yīng)，一種有益的甲硅烷基化試劑是二烷基-鹵硅烷，最好含有甲基取代基，它生成一種二甲基甲硅烷基類酯衍生物，鹵素基團(tuán)典型的是氯化物或溴化物。作為例子的一種甲硅烷基化試劑是氯二甲基硅烷，二甲基甲硅烷基化類脂衍生物可以與3-溴丙烯反應(yīng)生成一種前體類脂化合物，其特征是一種溴二甲基甲硅烷基化部份。
較為有利的是前體類脂化合物包括僅僅具有單一長(zhǎng)鏈的骨架部份，在碇系到支承物上以后，再連接第二個(gè)長(zhǎng)鏈。但是，前體類脂化合物能包括一個(gè)以上的長(zhǎng)鏈。
為提供活性結(jié)合點(diǎn)的導(dǎo)電固體支承物的表面改性可以用常規(guī)的氧化作用或氮化作用來(lái)完成，氧化作用產(chǎn)生羥基結(jié)合點(diǎn)，氮化作用給出含氮結(jié)合點(diǎn)?；钚越Y(jié)合點(diǎn)的其他可能性是-SH部份。例如，鉑的基質(zhì)可以在氧存在下用等離子體炬或用王水接著再用過(guò)氧化氫氧化，銀基質(zhì)可以用大約5%NaOH水溶液氧化，一種玻璃化炭黑表面可以在氧存在下和很高溫度中烘烤。
在前體類脂化合物和例如支承物上羥基結(jié)合點(diǎn)之間形成共價(jià)鍵中，應(yīng)使用過(guò)量的類脂化合物，大約2∶1過(guò)量是適宜的，以確保全部結(jié)合點(diǎn)被占用，含硅原子前體類脂化合物和羥基結(jié)合點(diǎn)反應(yīng)在支承物和成膜類脂化合物之間形成一種-O-Si-共價(jià)鍵。
結(jié)合點(diǎn)相互之間必需留出足夠遠(yuǎn)的間隔，以提供一個(gè)類脂化合物分子充填密度，從而允許每個(gè)成膜類脂化合物圍繞碇系的長(zhǎng)鏈作軸向轉(zhuǎn)動(dòng)。這種間隔度提供一種能通過(guò)絡(luò)合劑與興奮劑相互反應(yīng)所擾動(dòng)的類脂膜。
另一方面，支承物上的結(jié)合點(diǎn)之間必需足夠緊密以提供一個(gè)類脂化合物分子填充密度，使在未受擾動(dòng)時(shí)類脂膜有一個(gè)相對(duì)高的離子不滲透度?！跋鄬?duì)高的離子不滲透度”的術(shù)語(yǔ)是指在0.1克分子KCl溶液中加在膜二端的電位是50mv時(shí)，離子滲透度大約在10-9到10-13amps/cm的范圍。
因此，在支承物表面進(jìn)行改性時(shí)，進(jìn)度采用化學(xué)分析用的電子能譜技術(shù)來(lái)監(jiān)視，以得到適宜的結(jié)合點(diǎn)密度，在本發(fā)明中，應(yīng)用了寬范圍的結(jié)合點(diǎn)密度，但是，適合于本發(fā)明的特別的實(shí)施例的結(jié)合點(diǎn)密度依賴于包括所用的成膜類脂化合物在內(nèi)的許多因素，更確切地講，類脂化合物所占據(jù)的平均分子面積確定結(jié)合點(diǎn)之間的間隔度對(duì)軸向運(yùn)動(dòng)性是否足夠，對(duì)于未受擾動(dòng)的膜而言，間隔度是否提供了相對(duì)高的離子不滲透性。
例如，在大約15到20個(gè)碳長(zhǎng)度的二個(gè)?；溨械拿恳粋€(gè)帶有一個(gè)雙鍵的磷酸酰膽堿的情況中，當(dāng)表面壓力大約是32m Nm-1時(shí)平均分子面積大約是0.6-0.7nm，通過(guò)比較，差別在于在每個(gè)長(zhǎng)鏈上有二個(gè)雙鍵的相同磷酸酰膽堿的平均分子面積范圍大約是0.45-0.55nm，對(duì)于鏈的每個(gè)雙鍵，典型的校正因子大約是0.5-1nm。
從上面敘述可以了解到，對(duì)于平均分子面積大約是0.5nm的成膜類脂化合物適合的結(jié)合點(diǎn)密度將大約是0.5nm。
最好的是，離子不滲透度和軸向運(yùn)動(dòng)性是這樣的，即由于絡(luò)合劑和興奮劑相互反應(yīng)使離子滲透度的增加達(dá)到最大值，在最佳的信噪比時(shí)觀察最大值。
本發(fā)明裝置典型的類脂膜具有大約500-2000mev的離子能量勢(shì)壘，最好是大約800-1200mev。這個(gè)能量勢(shì)壘原則上是所選類脂化合物的平均分子面積和二極間電位的函數(shù)，該電位通常在大約400到800mv范圍內(nèi)。可用未鍵合的類脂分子插入到碇系在支承物上的類脂類之間任何剩余的間隔中去的方法，對(duì)二極的電位、能量勢(shì)壘和平均分子面積作最后的調(diào)節(jié)。
在成膜類脂化合物碇系到支承物上后，絡(luò)合劑是典型地被插入到類脂膜之中。
本發(fā)明的穩(wěn)定化的離子滲透類脂膜裝置是用于測(cè)定電介質(zhì)水溶液中興奮劑濃度的電化學(xué)池，當(dāng)一種水合聚合物凝膠作為支承物時(shí)，電化學(xué)池能用于測(cè)定離子流。另一方面，假如導(dǎo)電固體基質(zhì)作為支承物，電化學(xué)池能用于測(cè)定類脂膜內(nèi)部電容的變化。
一種用于興奮劑分析的液相電化學(xué)池包括一個(gè)符合本發(fā)明的穩(wěn)定的基于類脂膜的裝置，一個(gè)參比電極，一個(gè)電橋測(cè)量裝置(如電容電橋)，電源和一種電解液。這樣一類池能按下述步驟用于分析興奮劑的濃度將幾個(gè)已知濃度的興奮劑放入池中，用測(cè)定這些已知濃度的電容變化的方法作校正曲線，然后在池中放入未知濃度的興奮劑，測(cè)定電容變化，通過(guò)把這一電容變化與校正曲線比較即可測(cè)得濃度。
在以下例子、整篇說(shuō)明書及以下的權(quán)利要求
書中都采用重量百分比，除非另有規(guī)定，全部過(guò)程是在常溫和常壓下進(jìn)行。
實(shí)施例1甘油磷酰膽堿與大約等克分子的己酸的酸性氯化物相反應(yīng)來(lái)制備甘油磷酰膽堿衍生物，該衍生物帶有以共價(jià)方式結(jié)合到甘油骨架上C-3碳的含有6個(gè)碳的?；湣?br>壬二酸-甲基酯和亞硫酰氯化物回流11/2小時(shí)，在二氧雜環(huán)己烷中，酸性氯化物產(chǎn)物與氫硼化鈉反應(yīng)一小時(shí)，將?；然锘鶊F(tuán)還原為一種羥基亞甲基部份，然后和10%NaOH回流11/2小時(shí)，裂化甲基酯基團(tuán)以在化合物其它端部生成一個(gè)終端羧基基團(tuán)。
二克分子新生成的羧酸在二氯甲烷中與一克分子二環(huán)己基碳二亞胺反應(yīng)一小時(shí)得到一種酸酐中間體。酸酐中間體在氯仿和4-二甲基氨基吡啶中，在25℃溫度下，和大約等克分子量的甘油磷酰膽堿衍生物攪拌30小時(shí)，從而以共價(jià)方式連接到C-2碳上，得到一種帶有活性終端羥基的九碳酰基鏈。
生成的甘油磷酰膽衍生物是在無(wú)水的條件和大約等克分子量的氯二甲基硅烷一起攪拌8小時(shí)，產(chǎn)生一種帶有連接在C-3碳上的?；満鸵怨矁r(jià)方式鍵合到C-2端的二甲基甲基烷基部分的六碳長(zhǎng)鏈的一種甲硅烷基化類脂化合物。在氯仿中將甲硅烷基化類脂化合物與3-硼-丙烯一起攪拌11/2小時(shí)，得到一種以共價(jià)方式鍵合到含有9碳的C-2鏈末端為特征的前體類脂化合物。
一種電介的玻璃化炭黑表面是在氧氣存在下，800℃溫度中烘烤，應(yīng)用電子能譜法監(jiān)視氧化的程度，按制氧化作用程度以產(chǎn)生羥基基團(tuán)分子的間隔約為0.4nm的羥基基團(tuán)密度，在前體類脂化合物碇系到支承物上后，這一密度將允許類脂化合物繞碇系的C-2鏈作軸向轉(zhuǎn)動(dòng)，還將提供使膜具有相對(duì)高離子不滲透度的一種類脂分子填充密度。
在無(wú)水條件以及二倍過(guò)量于支承物上結(jié)合點(diǎn)數(shù)目的情況下，前體類脂化合物與被氧化的玻璃化炭黑支承物上的羥基結(jié)合點(diǎn)反應(yīng)，以后，不超過(guò)類脂膜表面50%以上的截面密度為50A×50A伴刀豆球蛋白A是用疏水效應(yīng)吸收到膜中去，產(chǎn)生一個(gè)符合本發(fā)明的穩(wěn)定的基于類脂膜的裝置。
實(shí)施例2參照?qǐng)D1-3，按下述步驟生產(chǎn)符合本發(fā)明的一種穩(wěn)定的、基于類脂膜的裝置10。
把用于制作圖1所示式樣裝置10的標(biāo)準(zhǔn)框放在1×4×0.1cm的干凈玻璃薄片上，挑選出來(lái)有蓋的玻璃薄片安放在真空室中。暴露的玻璃表面是用蒸汽沉積的方法鍍一層厚度為20nm的Ti/w膜以改善銀層的附著力，再在Ti/w層上沉積100nm厚的銀層。
除去標(biāo)準(zhǔn)框，銀層的引導(dǎo)部分用涂復(fù)一層疏水不導(dǎo)電的環(huán)氧樹脂保護(hù)，該樹脂是用混合100份雙酚A的二環(huán)氧甘油醚(如殼牌化學(xué)公司的Epon 825)、37份多氧丙鄰二胺(如德士古化學(xué)公司的Jeffamine D-230)和硅基疏水的觸變膠(Silica-Based，Hydrophobic Thixatrope如卡勃塔公司的cab-o-sil Ts-720)。不導(dǎo)電的環(huán)氧樹脂涂層放置在室溫下固化12小時(shí)，然后在60℃下烘烤3天。
銀層的圓盤狀部份用5%NaOH溶液氧化以在表面形成羥基基團(tuán)?？刂蒲趸潭纫援a(chǎn)生一個(gè)羥基基團(tuán)相互間隔大約為0.4nm的羥基基團(tuán)密度。
在無(wú)水和在二倍過(guò)量于氧化支承物上結(jié)合點(diǎn)數(shù)目的條件下，例1的前體類脂化合物與銀層的圓盤狀部份上的羥基結(jié)合點(diǎn)反應(yīng)，以后，不超過(guò)類脂膜表面50%的截面積密度為50A×50A伴刀豆球蛋白A用疏水效應(yīng)吸收到膜中產(chǎn)生穩(wěn)定的類脂膜裝置10。
參照?qǐng)D1-3，裝置10包括支承物12(玻璃薄片)、有選擇地在其上鍍覆以增加導(dǎo)電層16對(duì)支承物12附著力的鍍層14(Ti/w)、沉積在層14上的導(dǎo)電層16(銀)、沉積在層16的引導(dǎo)部份20上面不導(dǎo)電的保護(hù)層18、和共價(jià)方式鍵合到層16的圓盤狀部份24的一種類脂膜22。如圖2的示意說(shuō)明，成膜類脂分子相互間隔一個(gè)距離“d”，其數(shù)值大約是0.4nm2。
圖2中裝置10的化學(xué)和物理結(jié)構(gòu)不過(guò)是為了說(shuō)明本發(fā)明，例如，按以前的解釋，強(qiáng)的物理鍵合可以用于碇系成膜的類脂類，除羥基基團(tuán)以外的活性結(jié)合點(diǎn)能用于共價(jià)方式的鍵合。
實(shí)施例3應(yīng)用實(shí)施例2中基于類脂膜的裝置10、一個(gè)參比電極32(鉑微電極)、測(cè)量電橋34(電容電橋)、電介質(zhì)36(PH是7的0.1M KCl)組成了由圖4概括地說(shuō)明的一種液體電化學(xué)池30，從頻率為100赫芝的電源38中采用+/-25mv的交流電壓。池30是采用了幾個(gè)已知濃度的右旋糖酐來(lái)作校正曲線，然后在電化學(xué)池中放入含有未知濃度的右旋糖酐，測(cè)定電容變化，通過(guò)電容變化與校正曲線比較可測(cè)定右旋糖酐濃度到10-6M。
上面的一些例子是為了敘述本發(fā)明。應(yīng)該知道這些例子不能以任何方式解釋為本發(fā)明范圍的界限。相反，發(fā)明的范圍應(yīng)由下面敘述的權(quán)利要求
項(xiàng)確定，下面提出權(quán)利要求
的發(fā)明經(jīng)仔細(xì)考慮會(huì)得到各種改進(jìn)，這些改進(jìn)是在該范圍之中。
在工業(yè)上，本發(fā)明的穩(wěn)定的基于類脂膜的裝置可以用作用于電介質(zhì)水溶液中特殊化學(xué)試驗(yàn)物質(zhì)分析的電化學(xué)池里的一種化學(xué)接收轉(zhuǎn)換器。
權(quán)利要求
1.一種穩(wěn)定的基于類脂膜的裝置。包括復(fù)雜成膜類脂類和一種用于穩(wěn)定由類脂類形成的膜的支承物，類脂膜包括用于與特殊化學(xué)物質(zhì)選擇性相互反應(yīng)以增加膜離子滲透度的絡(luò)合劑；所說(shuō)的每個(gè)成膜類脂類包括極性端基、用于將所說(shuō)的成膜類脂化合物碇系到所說(shuō)的支承物上結(jié)合點(diǎn)的第一長(zhǎng)鏈和不連接到所說(shuō)支承物上的第二長(zhǎng)鏈；在所說(shuō)的支承物上的結(jié)合點(diǎn)相互留出適當(dāng)?shù)拈g隔以提供一種類脂化合物分子填充密度，該密度使每個(gè)所說(shuō)的成膜類脂類能繞碇系的長(zhǎng)鏈作軸向轉(zhuǎn)動(dòng)，但結(jié)合點(diǎn)之間應(yīng)足夠緊密以使所說(shuō)的膜在未受擾動(dòng)時(shí)有相對(duì)高的離子不滲透度。
2.權(quán)利要求
1的裝置，其中所說(shuō)的支承物是一種導(dǎo)電的固體基質(zhì)。
3.權(quán)利要求
1的裝置，其中所說(shuō)的第一長(zhǎng)鏈?zhǔn)且怨矁r(jià)鍵合的方式碇系的。
4.權(quán)利要求
1的裝置，其中所說(shuō)的成膜類脂化合物是選自基本上是磷脂酰膽堿和磷脂酰絲氨酸一組的磷脂。
5.權(quán)利要求
2的裝置，其中所說(shuō)的導(dǎo)電固體基質(zhì)是選自基本上是電介的玻璃化炭黑和導(dǎo)電金屬一類物質(zhì)。
6.權(quán)利要求
5的裝置，其中所說(shuō)的導(dǎo)電金屬是銀。
7.權(quán)利要求
1的裝置，其中所說(shuō)的第一和第二長(zhǎng)鏈?zhǔn)酋；湣?br>8.權(quán)利要求
1的裝置，其中所說(shuō)的絡(luò)合劑是一種天然產(chǎn)品。
9.一種測(cè)定在電介質(zhì)水溶液中選擇性的化學(xué)物質(zhì)濃度的方法，所說(shuō)的方法包括(a)從權(quán)利要求
1的裝置和所說(shuō)的電介質(zhì)水溶液組成一種電化學(xué)池;(b)在所說(shuō)的類脂膜的二端施加一個(gè)電位差以推動(dòng)離子通過(guò)、或進(jìn)入和離開所說(shuō)的膜，在那里附近所說(shuō)的化學(xué)物質(zhì)與插入在所說(shuō)的類脂膜中的絡(luò)合劑相互反應(yīng)，產(chǎn)生一種基于膜離子滲透度增加的分析信號(hào);(c)測(cè)量所說(shuō)的分析信號(hào);(d)從測(cè)量的分析信號(hào)測(cè)定所說(shuō)的化學(xué)物質(zhì)濃度。
10.權(quán)利要求
9的方法，其中所說(shuō)的化學(xué)物質(zhì)是選自基本上含有一種有機(jī)化合物和一種無(wú)機(jī)離子的一類物質(zhì)。
專利摘要
本發(fā)明提供一種穩(wěn)定的基于類脂膜的裝置。這裝置包括復(fù)雜成膜類脂類和一種穩(wěn)定類脂膜的支承物，每個(gè)成膜類脂化合物包括一個(gè)能使類脂化合物碇系到支承物結(jié)合點(diǎn)的長(zhǎng)鏈和另一個(gè)不連接到支承物的長(zhǎng)鏈。支承物結(jié)合點(diǎn)是相互分隔以使類脂膜有一適當(dāng)?shù)姆肿犹畛涿芏取?br>文檔編號(hào)G01N27/22GK86107737SQ86107737
公開日1987年6月24日 申請(qǐng)日期1986年11月18日
發(fā)明者阿蘭曲·喬噶·克勒爾, 米切爾·湯姆帕孫 申請(qǐng)人:加拿大阿蘭德-西格納爾公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan