基于二维二氧化锰纳米片的全固态钾离子选择性电极测定血钾浓度

杨成 宋彩侨 张亚旗 曲瑶

摘 要 以二维二氧化锰（MnO2）纳米片为离子-电子转换层（固体接触层），以玻碳电极为基底，以含有缬氨霉素作为离子载体的聚合物膜为离子选择性膜，构建了全固态K+选择性电极。由于MnO2纳米片具有快速充放电的特性，以其作为离子-电子转导层可有效提高离子-电子转换效率、降低K+选择性电极的电阻，在水层测试和抗干扰实验中表现出良好的性能，提高了电极电位响应速度及稳定性。此全固态K+选择性电极对K+的线性响应范围为1.0×105～1.0×102 mol/L，检出限为6.3×106 mol/L。将此全固态K+选择性电极用于实际血清样品中K+的测定，结果令人满意，可实现血钾的快速、准确检测。

关键词 二氧化锰纳米片; 钾离子选择性电极; 全固态选择性电极; 血钾浓度

1 引 言

钾（K）是人体不可缺少的重要元素，正常人血清中K+浓度在3.5～5.5 mmol/L之间。K+的主要生理作用是维持体内的酸碱平衡、参与能量代谢、维持神经系统和肌肉的正常生理功能[1]。K+是细胞内液的主要阳离子，体内98%的K+存在于细胞内。心肌和神经肌肉都需要有相对恒定的K+浓度维持正常的应激性。血清K+（血钾）浓度过高时，对心肌有抑制作用，可使心跳在舒张期停止; 血钾浓度过低，能使心肌兴奋，可使心跳在收缩期停止[2]。 血钾水平是现代医学电解质检测的最重要指标之一[3，4]，尤其是抢救危重病人时更需要简单、快速、准确的床边检测方法。常见的K+检测方法有重量法、离子色谱法、火焰光度法、原子吸收法和离子选择性电极法等[5]。临床上，通常采用基于液接离子选择性电极的血气分析仪和生化分析仪检测K+浓度，由于机器体积较大，限制了在高危病人急救过程中的使用[6]。……