使用金屬卟啉的氧檢測(cè)制造技術(shù)

氧傳感器包括用于檢測(cè)氧水平的金屬卟啉。所述氧傳感器也可以包括光源和檢測(cè)器。所述傳感器被配置用于測(cè)量響應(yīng)于氧化還原反應(yīng)的光譜變化。它們可以檢測(cè)以溶液和氣態(tài)形式的多種樣品中的氧濃度的存在和變化。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【國(guó)外來(lái)華專利技術(shù)】使用金屬卟啉的氧檢測(cè)領(lǐng)域本技術(shù)總體上涉及傳感器領(lǐng)域。背景提供以下描述以幫助讀者進(jìn)行理解。提供的任何信息均不被承認(rèn)是已有技術(shù)。在許多領(lǐng)域中，需要監(jiān)測(cè)液體和氣體中的氧濃度。出于這一原因，氧傳感器或分析儀用在多種用途中。例如，生物醫(yī)學(xué)用途使用各種氧傳感器檢測(cè)和測(cè)量液體血樣和生理學(xué)氣體試樣的氧含量；化學(xué)用途包括需要氧測(cè)量的生產(chǎn)工藝，例如，在釀造啤酒的過(guò)程中或是在生產(chǎn)染料和油漆的過(guò)程中；并且環(huán)境學(xué)應(yīng)用包括檢測(cè)海洋生態(tài)系統(tǒng)中和電廠中的氧的水平。·盡管具有廣闊的應(yīng)用范圍，但是目前氧分析儀和傳感器仍有缺點(diǎn)，如檢測(cè)時(shí)間長(zhǎng)、靈敏度低、精確度有限、傳感器的壽命有限、以及檢測(cè)氧的能力在一種物理形式或其它物理形式中(即液體或固體)是選擇性的。卟啉是大環(huán)狀分子化合物，具有能夠與金屬離子形成配合物的環(huán)形的四吡咯核心。金屬卟啉是配合物，包括各種與金屬離子配位的通常處于二價(jià)陰離子形式的卟啉衍生物。金屬離子與卟啉核心的這種配位生成類似于一些重要生物化合物的化合物,例如但不限于血紅蛋白、葉綠素、細(xì)胞色素等。概述在一個(gè)方面中，提供一種氧傳感器，它包括基底，所述基底配置用于光譜分析，并且包括配置用于結(jié)合氧的金屬卟啉的至少部分涂層。在一些實(shí)施方案中，金屬卟啉的口卜啉包括血紅蛋白、蟲丘蝴血紅蛋白、血綠蛋白、締合f凡的蛋白(vanabin)、平那珠蛋白(pinnaglobin)、肌紅蛋白、無(wú)脊椎動(dòng)物血紅蛋白、神經(jīng)珠蛋白、豆血紅蛋白、細(xì)胞珠蛋白、紅血球，或這些金屬卟啉中任意兩種以上的混合物。在一些實(shí)施方案中，金屬卟啉的金屬是鐵、f凡、猛、鈷、鎳、銅、鉻、鉬、鈕、銀或金。在一些實(shí)施方案中，金屬卟啉處于其中金屬可以被分子氧氧化的狀態(tài)。在一些實(shí)施方案中，金屬卟啉包含微珠或微膠囊。在一些實(shí)施方案中，基底包括室、管或通道。在一些實(shí)施方案中，氧傳感器還包括用于檢測(cè)光譜圖形的檢測(cè)器。在一些實(shí)施方案中，光譜圖形是發(fā)射光譜或吸收光譜。在一些實(shí)施方案中，基底包括石英、玻璃、塑料或鹽。在一些這樣的實(shí)施方案中，基底是包含CaF2或MgF2的鹽。在一些實(shí)施方案中，氧傳感器也包括氣體透過(guò)性膜。在另一個(gè)方面中，提供了一種氧傳感器，其包括室，所述室配置用于允許光譜分析；和金屬卟啉，所述金屬卟啉配置用于結(jié)合氧并且包括微珠或微膠囊。在一些實(shí)施方案中，金屬卟啉的卟啉包括血紅蛋白、蚯蚓血紅蛋白、血綠蛋白、締合釩的蛋白、平那珠蛋白、肌紅蛋白、無(wú)脊椎動(dòng)物血紅蛋白、神經(jīng)珠蛋白、豆血紅蛋白、細(xì)胞珠蛋白、紅血球，或這些金屬卟啉中任意兩種以上的混合物。在一些實(shí)施方案中，金屬卟啉的金屬是鐵、釩、錳、鈷、鎳、銅、鉻、鉬、鈕、銀或金。在一些實(shí)施方案中，金屬卟啉處于被配置用于結(jié)合氧的狀態(tài)。在一些實(shí)施方案中，金屬卟啉包括微球或微膠囊。在一些實(shí)施方案中，基底包括室、管或通道。在一些實(shí)施方案中，氧傳感器也包括用于檢測(cè)光譜圖形的檢測(cè)器。在一些實(shí)施方案中，光譜圖形是發(fā)射光譜或吸收光譜。在一些實(shí)施方案中，基底包含石英、玻璃、塑料或鹽。在一些這樣的實(shí)施方案中，基底是包含CaF2或MgF2的鹽。在一些實(shí)施方案中，氧傳感器還包括氣體透過(guò)性膜。在另一個(gè)方面中，提供了一種用于測(cè)量試樣的氧含量的設(shè)備，它包括基底，所述基底被金屬卟啉至少部分包覆，所述金屬卟啉被配置用于結(jié)合氧；光源，所述光源被配置用于照射基底；和檢測(cè)器，所述檢測(cè)器被配置用于接收來(lái)自基底的光。在一些實(shí)施方案中，光源發(fā)射紫外光、可見(jiàn)光、近紅外光、紅外光或遠(yuǎn)紅外光。在一些實(shí)施方案中，基底還包括氣體透過(guò)性膜。在一些實(shí)施方案中，基底是透明的。在一些實(shí)施方案中，基底在被檢測(cè)波長(zhǎng)不吸收紅外、紫外或可見(jiàn)光。 在一些實(shí)施方案中，基底包括石英、玻璃、塑料或鹽。在一些這樣的實(shí)施方案中，基底是包含CaF2或MgF2的鹽。在一些實(shí)施方案中，金屬P卜啉包括微膠囊或微珠。在一些實(shí)施方案中，金屬B卜啉處于其可以結(jié)合氧的狀態(tài)。例如，它可以處于這樣一個(gè)狀態(tài)，在此狀態(tài)中，金屬卟啉的金屬可以結(jié)合氧(O2)。在一些實(shí)施方案中，對(duì)基底進(jìn)行配置以允許樣品與金屬卟啉接觸。在一些實(shí)施方案中，樣品包括液相或氣相。在一些實(shí)施方案中，金屬卟啉的卟啉包括血紅蛋白、蚯蚓血紅蛋白、血綠蛋白、締合釩的蛋白、平那珠蛋白、肌紅蛋白、或紅血球。在一些實(shí)施方案中，金屬卟啉的金屬是鐵、I凡、猛、鈷、鎳、銅、鉻、鉬、鈕、銀或金。在一些實(shí)施方案中，檢測(cè)器被配置用于通過(guò)檢測(cè)光譜圖形來(lái)檢測(cè)試樣的氧含量。在一些實(shí)施方案中，光譜圖形是發(fā)射光譜或吸收光譜。在另一方面中，提供了一種用于檢測(cè)在樣品中的氧氣或溶解的氧氣的方法，所述方法包括將所述樣品引入氧傳感器，所述氧傳感器包括室，所述室包括被金屬卟啉至少部分包覆的基底，所述金屬卟啉配置用于結(jié)合氧；光源；和檢測(cè)器；使所述金屬卟啉與所述樣品接觸；用所述光源照射所述室和樣品；和在引入所述樣品之前和之后檢測(cè)所述光源的光譜圖形。在一些實(shí)施方案中，該方法包括在引入樣品之后觀察所述室的光譜圖形的變化。在一些這樣的實(shí)施方案中，光譜圖形是吸收光譜或發(fā)射光譜。在一些實(shí)施方案中，金屬卟啉處于脫氧狀態(tài)，在此狀態(tài)中它可以在引入樣品之前結(jié)合氧，并且金屬卟啉的至少一部分在引入樣品之后與氧結(jié)合(即氧化狀態(tài))。在另一個(gè)方面中，提供了一種用于檢測(cè)樣品的氧氣或溶解的氧氣含量的方法，所述方法包括在氧傳感器中，使所述樣品與金屬卟啉接觸，所述金屬卟啉配置用于結(jié)合氧，所述氧傳感器包括室；光源；和檢測(cè)器；用所述光源照射所述室和樣品；和在引入所述樣品之前和之后檢測(cè)所述樣品的光譜圖形；其中所述金屬卟啉包含微珠或微膠囊，或被保留在籠形化合物中。前文的概述僅是說(shuō)明性的，不意在以任何方式進(jìn)行限制。除了上述說(shuō)明性的方面、實(shí)施方案和特性之外，其它的方面、實(shí)施方案和特性將通過(guò)參考附圖和以下詳細(xì)的描述而變得明顯。附圖簡(jiǎn)述圖I是根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案的氧傳感器的圖解，其中金屬卟啉螯合在基底上。圖2是根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案的氧傳感器的圖解，所述氧傳感器用于分析氣態(tài)或液態(tài)樣品中的氧含量。圖3是根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案的用于檢測(cè)樣品中的氧的氧傳感器的圖解，其中金屬卟啉螯合在基底上。圖4是根據(jù)一些實(shí)施方案的用于檢測(cè)氣態(tài)樣品中的氧并且具有透氧膜的氧傳感器的圖解。專利技術(shù)詳述在以下的詳細(xì)描述中參考了附圖，所述附圖形成了本說(shuō)明書的一部分。除非上下文另外指出，類似的符號(hào)典型表示類似的部件。在詳細(xì)描述、附圖和權(quán)利要求中描述的說(shuō)明性的實(shí)施方案不意在具有限制性。在不脫離在此提出的主題的精神或范圍的情況下，可以·利用其它實(shí)施方案，且可以做出其它的改變。一般地，本文提供了氧傳感器、裝置、設(shè)備和使用這些傳感器、裝置和設(shè)備的方法。所述氧傳感器利用了被配置用于結(jié)合氧的金屬卟啉，以測(cè)定樣品中氧的存在和/或樣品中的氧濃度。通常在金屬卟啉存在下使用對(duì)樣品的光譜分析，進(jìn)行所述測(cè)定。在一個(gè)方面中，提供了一種氧傳感器，其包括被配置用于允許分析的基底，并包括其中將金屬卟啉配置用于結(jié)合氧的金屬卟啉的至少部分涂層。金屬卟啉包括配合物，所述配合物包括與金屬離子配位的卟啉的各種衍生物。任何具有氧結(jié)合能力的適合的卟啉均可用于與金屬離子配位。這樣的卟啉配合物可以是天然原生的或通過(guò)合成方法制備的。因此，在一個(gè)實(shí)施方案中，金屬卟啉的卟啉可以包括但不限于血紅蛋白、蚯蚓血紅蛋白、血綠蛋白、締合釩的蛋白、平那珠蛋白、肌紅蛋白、無(wú)脊椎動(dòng)物血紅蛋白、神經(jīng)珠本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】

【技術(shù)特征摘要】
【國(guó)外來(lái)華專利技術(shù)】1.一種氧傳感器，所述氧傳感器包括 基底，所述基底配置用于光譜分析，并且包括配置用于結(jié)合氧的金屬卟啉的至少部分涂層。2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的氧傳感器，其中所述金屬卟啉的卟啉包括血紅蛋白、蚯蚓血紅蛋白、血綠蛋白、締合釩的蛋白、平那珠蛋白、肌紅蛋白、無(wú)脊椎動(dòng)物血紅蛋白、神經(jīng)珠蛋白、豆血紅蛋白、細(xì)胞珠蛋白、紅血球，或它們的任何兩種以上的混合物。3.根據(jù)權(quán)利要求I或權(quán)利要求2所述的氧傳感器，其中所述金屬卟啉的金屬是鐵、釩、猛、鈷、鎳、銅、鉻、鉬、鈕、銀或金。4.根據(jù)權(quán)利要求I至3中任一項(xiàng)所述的氧傳感器，其中所述金屬卟啉包含微珠或微膠囊。5.根據(jù)權(quán)利要求I至4中任一項(xiàng)所述的氧傳感器，其中所述基底包含室、管或通道。6.根據(jù)權(quán)利要求I至5中任一項(xiàng)所述的氧傳感器，其中所述氧傳感器還包括用于檢測(cè)光譜圖形的檢測(cè)器。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的氧傳感器，其中所述光譜圖形是發(fā)射光譜或吸收光譜。8.根據(jù)權(quán)利要求I至7中任一項(xiàng)所述的氧傳感器，其中所述基底包含石英、玻璃、塑料或鹽。9.根據(jù)權(quán)利要求I至7中任一項(xiàng)所述的氧傳感器，其中所述基底是包含CaF2或MgF2的鹽。10.根據(jù)權(quán)利要求I至9中任一項(xiàng)所述的氧傳感器，所述氧傳感器還包括氣體透過(guò)性膜。11.一種氧傳感器，所述氧傳感器包括 室，所述室被配置用于允許光譜分析；和 金屬卟啉，所述金屬卟啉被配置用于結(jié)合氧并且被包封在微珠或微膠囊中。12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的氧傳感器，其中所述金屬卟啉的卟啉包括血紅蛋白、蚯蚓血紅蛋白、血綠蛋白、締合釩的蛋白、平那珠蛋白、肌紅蛋白、無(wú)...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：福井俊巳，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：英派爾科技開(kāi)發(fā)有限公司，
類型：
國(guó)別省市：