[發(fā)明專利]一次性血糖測定用電極及其制備方法

無效

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• 申請日: 2002-04-11
• 公開（公告）號: CN1373361A
• 公開（公告）日: 2002-10-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳剛;柴建青;雷杰
• 申請（專利權(quán)）人: 復(fù)旦大學(xué)
• 主分類號: G01N27/30
• 分類號: G01N27/30;G01N27/327
• 代理公司: 上海正旦專利代理有限公司
• 代理人: 陸飛

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬生物傳感技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種新型的一次性測定葡萄糖氧化酶血糖用的電極及其制備方法。

背景技術(shù)

生物傳感器是包括兩個彼此緊密聯(lián)系的生化和物理換能器的體系，它能將被測物的濃度與可測量的電化學(xué)信號(如電位、電流或電導(dǎo)等)、熱(用熱敏電阻檢測等)或光等信號關(guān)聯(lián)起來，基本原理為被測物通過擴散進入生物敏感膜，經(jīng)分子識別、發(fā)生生化反應(yīng)后，所產(chǎn)生的信息被相應(yīng)的物理換能器轉(zhuǎn)換成與被測物濃度相關(guān)的電信號。

物理換能器有電化學(xué)、光譜、熱、壓電及表面聲波技術(shù)等，按物理換能器不同分為電化學(xué)、光、半導(dǎo)體、壓電晶體、熱和介體等生物傳感器。生物電化學(xué)傳感器又分為安培型和電位型兩種。在上述生物傳感器中，研究和應(yīng)用最多的是酶傳感器。將酶作為試劑與電極結(jié)合是1962年由Clark和Lyons首先提出的(L.C.Clark，C.Lyons，Ann.N.Y.Acad.Sci，1962，102，582)。從此，在酶電極和生物傳感器方面，每年都有大量工作發(fā)表，涉及酶的固定化、膜的組成、電極媒介體和電極的構(gòu)造等。根據(jù)酶與電極間電子轉(zhuǎn)移的機理，大致可將生物傳感器分為三代：第一代為采用酶的天然介體(氧的催化原理設(shè)計的酶傳感器稱為第一代生物傳感器；而將人工合成的電子傳遞媒介體摻入酶層中，改進了分析常數(shù)和簡化了處理步驟，能進行無試劑測量，稱為第二代生物傳感器；第三代生物傳感器是指在無媒介體存在下，利用酶與電極間的直接電子轉(zhuǎn)移制作的酶傳感器。近年來，生物傳感器及生物芯片引起人們的極大關(guān)注，相當(dāng)多的公司和研究單位開展了生物傳感器的研究與開發(fā)，相關(guān)的論文和專利與日俱增。

根據(jù)最近的文獻報道，已研制成功的有氨基酸、膽固醇、乙酰膽堿、嘌呤類以及生物芯片等生物傳感器。目前這方面的主要任務(wù)是繼續(xù)研制和開發(fā)新的生物傳感器，更重要的是要研制可商品化的高靈敏度、高選擇性、精密度好、壽命長和價廉的傳感器。其中最關(guān)鍵的是酶和媒介體的固定化，以及媒介體的選擇，處理的好壞直接影響傳感器的各項指標(biāo)和壽命。葡萄糖氧化酶電極，30余年來一直在不斷地研究，發(fā)表的論文在100篇以上，至今仍在不斷探索新的制造方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提出一種靈敏度高、線性范圍寬、檢測下限低、抗干擾能力強、使用壽命長的一次性葡萄糖氧化酶血糖測定用電極及其制備方法。

本發(fā)明提出的一次性葡萄糖氧化酶血糖測定用電極，由電極基板、鋁膜電極引線、絕緣膜、基體碳電極、電子媒體修飾層、Ag/AgCl參比修飾層、PVC絕緣膜構(gòu)成，見圖1所示。其中，電極基板1是整個電極的支撐體，鋁膜電極引線2直接制作在電極基板1上面，其上再貼制有絕緣膜3，該絕緣膜上預(yù)留有2個洞孔，在兩個孔中分別刮制有碳膜電極，并與2條鋁引線連通。電極基板1的一端或兩端的鋁膜裸露，用于與儀器接插；非裸露部分貼制有PVC絕緣膜4，用于構(gòu)成樣品檢測區(qū)；樣品檢測區(qū)的PVC絕緣膜4上開有與絕緣膜3上洞孔對應(yīng)的洞孔，其中絕緣膜3上的一個洞孔內(nèi)制作有電子媒介體修飾層和含有葡萄糖氧化酶的殼聚糖修飾層，另一個洞孔內(nèi)制作有Ag/AgCl參比修飾層，構(gòu)成含電子媒介體的葡萄糖氧化酶修飾碳電極5和含Ag/AgCl的參比碳電極6，簡稱葡萄糖氧化酶電極和Ag/AgCl參比電極。這兩個電極體系也稱為葡萄糖生物傳感器。

本發(fā)明中，電子媒介體修飾層可采用1-二茂鐵基乙胺。電極基板1可采用PVC或覆塑紙板。

本發(fā)明還提出了上述一次性葡萄糖氧化酶血糖測定用電極的制作方法。具體步驟如下：

1、基體電極制作

在電極基板1上制作2條鋁膜電極引線2，制作方法可以用燙金技術(shù)。再覆蓋上預(yù)留有2個洞孔的透明絕緣膜3，該絕緣膜3可以采用雙向拉伸聚丙烯POPP壓敏膠帶；采用含碳粉和雙組份環(huán)氧樹脂調(diào)制的碳漿，在兩個洞孔中刮制基體碳膜電極，碳膜電極分別與兩條鋁線2連通；然后再貼制上PVC絕緣膜4，膜上預(yù)留有與膜3上洞孔對應(yīng)的洞孔，作為樣品檢測孔；

2、葡萄糖生物傳感器的制作

在一個洞孔中的碳膜電極上滴加1-二茂鐵基乙胺乙醇溶液，待乙醇揮發(fā)后，得含電子媒介體的碳膜，將預(yù)先配制的殼聚糖溶液和葡萄糖氧化酶溶液的混合修飾液修飾在上述碳膜上；在另一個洞孔中的碳膜電極上修飾Ag/AgCl參比層，其厚度為20-50微米，該參比層可使用含Ag/AgCl、碳粉和雙組份環(huán)氧樹脂調(diào)制的碳漿制作；最后，將電極置于戊二醛溶液中室溫熏蒸10-30分鐘，即得所需電極。