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本申请提供了一种基于多层交联聚合物外膜修饰的植入式传感器、制备方法及应用，涉及电化学检测技术领域。本申请基于多层交联聚合物外膜修饰的植入式传感器的制备方法包括：将制备好主体外膜的传感器浸在乙醇‑HEPES缓冲溶液中浸泡处理后，在功能性聚合物溶液中浸泡处理。本申请通过主体外膜的预浸泡处理、在功能性聚合物溶液中浸泡处理制备得到传感器，实现了多层膜之间牢固的界面结合，减少了不同聚合物的层间分离，提升了植入式传感器的检测精度和可靠性，且能保证传感器在长期工作环境下保持优异的性能，弥补了现有植入式传感器的缺陷。