[發(fā)明專利]一種檢測血糖的電化學酶傳感器裝置及其制備方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110052954.3
• 申請日: 2011-03-01
• 公開（公告）號: CN102426180A
• 公開（公告）日: 2012-04-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉又年;周飛艨;彭勇
• 申請（專利權(quán)）人: 中南大學
• 主分類號: G01N27/26
• 分類號: G01N27/26;G01N27/30;G01N27/327
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所 43114
• 代理人: 鄧建輝

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明為一種電化學酶傳感器裝置，具體涉及一種能消除電活性物質(zhì)干擾的檢測血糖的電化學酶傳感器裝置，本發(fā)明還涉及該的檢測血糖的電化學酶傳感器裝置的制備方法。

背景技術(shù)

糖尿病是一種嚴重威脅人類健康的重大疾病，其病因是由于胰島素的缺乏或高血糖引起的。診斷和控制糖尿病的有效方法是實時、可靠檢測血糖的濃度。自從Clark和Lyons首次提出葡萄糖酶電極概念以來，人們針對酶電極展開了廣泛的研究。最早的葡萄糖傳感器主要是檢測酶催化反應所產(chǎn)生的H₂O₂，通過檢測釋放的H₂O₂在陽極發(fā)生的電化學反應產(chǎn)生的電流信號對血糖進行檢測。這類傳感器主要受溶液中溶解氧濃度的影響。同時由于H₂O₂的氧化需要在較高的電位下氧化，受許多電活性物質(zhì)的干擾。而后，人們開發(fā)了以介體為基礎(chǔ)的第二代葡萄糖生物傳感器。由于引入二茂鐵衍生物、鐵氰化物等具有良好電化學性質(zhì)的電子傳遞介體，傳感器具有較好的化學穩(wěn)定性，因而得到了廣泛的應用。但由于介體的氧化電位較高，血液中的一些電活性物質(zhì)如抗壞血酸(AA)，尿酸(UA)和對乙酰基氨酚(ACP)等易在高電位下氧化，對檢測結(jié)果產(chǎn)生干擾。通常的方法是在酶電極表面修飾一層選擇性滲透膜，這種滲透膜能根據(jù)檢測物與干擾物在粒徑、電荷和極性等的區(qū)別，選擇性地消除電活性物質(zhì)的干擾。例如：UA和AA帶負電荷，常選擇Nafion陽離子交換膜來消除它們的影響。但由于選擇性滲透膜在排除干擾物質(zhì)的同時，葡萄糖的擴散也受到影響；且在檢測實際樣品時，常常需要采用多種高分子膜組合才能完全排除干擾，使得電極的制備很繁復。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的第一個技術(shù)問題是提供一種能有效消除血糖中電活性物質(zhì)的干擾，且穩(wěn)定性好，成本低，檢測極限低的檢測血糖的電化學酶傳感器裝置。

本發(fā)明所要解決的第二個技術(shù)問題是提供該檢測血糖的電化學酶傳感器裝置的制備方法。

為了解決上述第一個技術(shù)問題，本發(fā)明提供的檢測血糖的電化學酶傳感器裝置，由四電極體系組成，由網(wǎng)狀玻璃碳(RVC)電極作為第一工作電極，金電極為第二工作電極，玻碳電極為對電極，銀/氯化銀電極為參比電極，所述的網(wǎng)狀玻璃碳電極通過鉑絲與電化學工作站聯(lián)接，所述的金電極的表面組裝有11-二茂鐵基十一烷基-1-硫醇/葡萄糖氧化酶的混單分子膜作為酶電極。

在制備RVC電極時，將RVC泡沫材料壓縮為原體積的1/10后作為電極材料，以減少RVC電極的死體積，然后置入聚四氟乙烯圓筒中。兩節(jié)聚四氟乙烯圓筒用O型環(huán)密封，用螺桿固定，以方便RVC材料的更換和沖洗。RVC電極通過鉑絲與電化學工作站聯(lián)接。

為了解決上述第二個技術(shù)問題，本發(fā)明采用的檢測血糖的電化學酶傳感器裝置的方法，包括金電極(2)的制備，金電極表面組裝11-二茂鐵基十一烷基-1-硫醇(FcC₁₁SH)/葡萄糖氧化酶(GOD)的混單分子膜作為酶電極，具體通過以下步驟來完成：

(1)FcC₁₁SH/巰基丙酸(MPA)的組裝：將金電極打磨干凈，二次水沖洗，并用氮氣吹干。然后將電極浸泡在60μL含有0.83mmol·L^-1FcC₁₁SH和4.mmol·L^-1MPA的DMSO中1h，然后轉(zhuǎn)移到含有2.5mmol·L^-1MPA中的DMSO溶液中調(diào)整FcC₁₁SH在電極表面的比例為7-15％，用乙醇和二次水清洗，防止MPA的非特異性吸附；

(2)FcC₁₁SH/GOD在金電極表面的組裝：將含7-15％FcC₁₁SH的Fc-C₁₁SH/MPA電極浸泡在含有75mmol·L^-11-(3-二甲氨丙基)-3-乙基碳二亞胺(EDC)和15mmol·L^-1N-羥基硫代琥珀酰亞胺(NHS)的磷酸緩沖溶液(PBS)中，反應0.5h后；二次水清洗電極，氮氣吹干后，將電極浸泡在2mg·L^-1GOD的PBS緩沖溶液(pH?5.5)中反應12h，用PBS溶液清洗，置于PBS的緩沖溶液(pH?7.40)中，室溫保存。