技术特征：
1.一种基于微纳超声机器人的电化学传感器，其特征在于，包含：基板、覆盖于基板上表面的盖板、位于基板下表面的压电换能器、连接压电换能器两端的压电换能器电极、微纳超声机器人、电化学传感电极；所述盖板上设有镂空的微流道，该微流道的两端内分别收容两个电化学传感电极的前端；微纳超声机器人位于微流道内；压电换能器用以产生高频微幅振动，进而驱动传感器整体做超声频率振动，在微流道内产生特定的声流场；微纳超声机器人中所含催化剂成分促使底物分解产生气泡，利用气泡在声流场中的振动，控制微纳超声机器人在液体介质中做三维空间内的运动以捕获液体介质中分散的目标物质，然后控制捕获有目标物质的微纳超声机器人富集在电化学传感电极表面，引起电化学传感电极上电学信号的变化，以此来测定液体介质中目标物质的浓度。2.根据权利1要求所述的基于微纳超声机器人的电化学传感器，其特征在于，基板上方以丝网印刷的方式印刷电化学传感电极并粘贴盖板，盖板上以微浇筑工艺加工微流道；微流道中注入生物体液；微纳超声机器人分散于微流道内，利用超声振动实现对微颗粒的捕获、运输和富集。3.根据权利要求1所述的基于微纳超声机器人的电化学传感器，其特征在于，所述基板的材质为石英玻璃或硅片；盖板材质为有机玻璃或者有机硅橡胶。4.根据权利要求1或2或3所述的基于微纳超声机器人的电化学传感器，其特征在于，所述电化学传感电极采用三电极体系，包括对电极(ce)、工作电极(we)、参比电极(re)。5.根据权利要求1所述的基于微纳超声机器人的电化学传感器，其特征在于，所述微流道包括两个储层，两个储层分别用于收容两端电化学传感电极的前端参比电极(re)、印刷对电极(ce)和工作电极(we)，另具有连通两个储层的中间通道。6.根据权利要求1所述的基于微纳超声机器人的电化学传感器，其特征在于，所述微纳超声机器人为多层中空管状结构，最外层进行功能化修饰以实现对目标物质的捕获。7.根据权利要求1所述的基于微纳超声机器人的电化学传感器，其特征在于，所述电化学传感电极通过增加工作电极数量并共用参比电极和对电极的方式实现多种目标物质浓度的测量。8.根据权利要求1所述的基于微纳超声机器人的电化学传感器，其特征在于，所述电化学传感电极印刷为叉指型，以增加微纳超声机器人的富集区域。9.根据权利要求1所述的基于微纳超声机器人的电化学传感器，其特征在于，所述电化学传感电极表面固定不同种类敏感物质，用以测定不同种类目标物质浓度。
技术总结
本发明公开了一种基于微纳超声机器人的电化学传感器，主要包含：微纳超声机器人、电化学传感电极、压电换能器。其中，压电换能器激励传感器整体做超声频率振动，在微流道内产生特定的声流场。微纳超声机器人利用气泡在声流场中的振动产生前进的动力，进而在液体介质中做三维空间内的大行程运动以捕获分散的目标物质，然后富集在电化学传感电极表面，引起电学信号的变化，以此来实现液体介质中目标物质的超灵敏检测。本发明将微纳超声机器人引入电化学传感器，强调微纳超声机器人对检测目标物的主动富集作用，具有灵敏度高、检测下限低、应用范围广的优势。范围广的优势。范围广的优势。
技术研发人员：芦小龙 赵聪 魏莹 欧欢
受保护的技术使用者：南京航空航天大学
技术研发日：2021.05.27
技术公布日：2021/9/21