[發明專利]一種高靈敏度葡萄糖電化學傳感器及其制備方法

無效

• 申請號: 201210330283.7
• 申請日: 2012-09-07
• 公開（公告）號: CN102901755A
• 公開（公告）日: 2013-01-30
• 發明（設計）人: 陳智棟;丁妮妮;張靜;王文昌
• 申請（專利權）人: 常州大學;常州江工闊智電子技術有限公司
• 主分類號: G01N27/26
• 分類號: G01N27/26
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于電化學傳感器領域，具體涉及一種高靈敏度葡萄糖的電化學傳感器及其制備方法。

背景技術

隨著社會的快速發展以及人們生活水平的提高，糖尿病患病率也隨之增高，據2011年世界衛生組織報道，目前已經有3.46億人口患有糖尿病，能夠實時、可靠檢測血糖的濃度是診斷和控制糖尿病的有效方法。

電化學傳感器由于靈敏度高、選擇性好、實驗簡便快速、所需儀器設備價格低廉等優點而廣泛應用于生命物質的電化學檢測。開發用于檢測體內葡萄糖濃度的微小變化的、高靈敏度的葡萄糖傳感器具有重要的科學意義和實用價值。

近年來，納米材料及結構以其優異的表面效應、催化效率高、生物兼容性好等特性而廣泛應用于傳感、催化等領域；碳納米纖維是一種新型的在電化學方面具有潛在應用價值的碳材料，具有比表面積大，加快電子傳遞等特性。根據兩者的優點，現在已有一些文獻中將納米顆粒與碳納米管結合制備葡萄糖傳感器，如《鉑納米顆粒修飾直立碳納米管電極的葡萄糖生物傳感器》、《基于鈀納米顆粒修飾直立碳納米管電極的電化學葡萄糖生物傳感器》及《制備及應用安培葡萄糖生物傳感器的基礎上新的PdPt雙金屬納米粒子修飾多壁碳納米管催化劑》（《Fabrication?and?application?of?amperometric?glucose?biosensor?based?on?a?novel?PtPd?bimetallic?nanoparticle?decorated?multi-walled?carbon?nanotube?catalyst》），這些方法雖然取得了一定的效果，但是現有的電化學傳感器還存在靈敏度較低、檢出限過高的問題。

發明內容

本發明所要解決的問題是：現有技術中，電化學傳感器存在靈敏度較低、檢出限過高的缺陷。

為解決上述問題，本發明采用的技術方案是：

本發明提供了一種高靈敏度葡萄糖電化學傳感器，該電化學傳感器為在電極表面修飾一層鈀鉑合金負載的碳納米纖維復合材料；

作為優選，鉑和鈀的含量分別為復合材料總質量的15~16%和4~6%，碳納米纖維含量為總質量的79~80%；

作為優選，碳納米纖維為實心碳納米纖維材料，與碳納米管，即空心碳納米纖維材料相比，實心碳納米纖維具有固有的許多優點，如更低的生產成本、更好的穩定性、更多的邊緣位置和更容易表面功能化；

進一步地，實心碳納米纖維的直徑為50~150nm，長度為2~10μm。

本發明提供了一種高靈敏度葡萄糖電化學傳感器中，PdPt-CNFs的制備方法，步驟為：

A、稱取碳納米纖維，加入到含有H₂PtCl₆·3H₂O和K₂PdCl₄的溶液中，混合超聲攪拌均勻；

B、調節上述溶液的pH在9.5到10之間，攪拌均勻；

C、在攪拌的同時，用膠頭滴管吸取NaBH₄溶液慢慢滴加到步驟B所得到的混合溶液中，之后攪拌反應，然后過濾，用去離子水洗滌，干燥得到PdPt-CNFs。

作為優選，新型的PdPt-CNFs作為電極敏感物質，具有良好的生物相容性。

本發明還提供了一種高靈敏度葡萄糖電化學傳感器的制造方法，具體操作為：將PdPt-CNFs分散到溶劑中超聲分散得到均勻的分散液，然后將分散液滴涂于常規的潔凈的電極表面并蒸發溶劑后再固定葡萄糖氧化酶，室溫放置晾干后再在含有戊二醛飽和蒸汽壓液面上方進行交聯得到高靈敏度葡萄糖電化學傳感器；

作為優選，溶劑是氮，氮-二甲基甲酰胺，作為分散劑，與常用的去離子水和乙醇相比，它能更好地分散PdPt-CNFs；

作為優選，戊二醛飽和蒸汽壓的濃度為25%，電極在蒸汽壓上方懸掛時間為10min。