[發明專利]Pt納米花微型針式無酶葡萄糖傳感器電極及其制備方法

無效

• 申請號: 201310141232.4
• 申請日: 2013-04-10
• 公開（公告）號: CN103257166A
• 公開（公告）日: 2013-08-21
• 發明（設計）人: 郭美卿;戴震;陳靜;史振東;武曉剛
• 申請（專利權）人: 太原理工大學
• 主分類號: G01N27/30
• 分類號: G01N27/30
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及生物傳感器領域，尤其涉及一種Pt納米花微型針式無酶葡萄糖傳感器電極及其制備方法。

背景技術

血糖連續監測對于糖尿病患者的治療、兒童早期糖尿病的篩查等具有重要的臨床意義。然而，有創血糖檢測儀不能對血糖濃度進行連續監測，現有的動態血糖檢測系統使用葡萄糖氧化酶作為敏感物質，酶在固定化和使用過程中容易失活、變性，因此導致傳感器的穩定性較差；其次就是固定化酶量以及固定過程中對酶活性的影響無法準確控制，從而使得制備的傳感器重復性不能保證。市場上現有的血糖檢測產品在長期的臨床實踐中，發現其在應用過程存在體內信號受損和不可預知的漂移等缺陷，使以酶作為敏感物質的動態血糖檢測設備的應用受到受限。

無酶葡萄糖傳感器利用葡萄糖在電極表面的直接電催化氧化對其進行檢測，能夠避免酶傳感器的不足。目前的無酶葡萄糖傳感器主要是在面積較大的電極表面構建或者使用活性物質直接制備成片電極。然而，為滿足動態血糖檢測系統對傳感器小型化的要求，傳感器工作電極必須選用面積很小的惰性針電極，惰性電極活性很小，將其作為傳感器工作電極，必須在惰性電極表面構建葡萄糖分子無酶敏感膜。

采用傳統的電沉積技術在針電極表面沉積葡萄糖分子敏感膜，沉積膜與不銹鋼針基體之間的結合力小，容易脫落。超聲波震蕩輔助電沉積技術由于可以去除在電沉積過程中結合松散的顆粒，能夠提高電極與沉積膜之間的結合力，改善電極性能。

發明內容

本發明的目的在于提供一種Pt納米花微型針式無酶葡萄糖傳感器電極及其制備方法，利用超聲間歇震蕩恒電位電沉積技術在微型針電極表面構筑葡萄糖分子無酶敏感膜，避免酶葡萄糖傳感器的不足，并滿足動態監測監測系統對傳感器小型化、高穩定性以及重復性的要求。

為了達到發明目的，本發明采用了如下技術方案：

一種Pt納米花微型針式無酶葡萄糖傳感器電極該電極是由pt納米花組成，且所述Pt納米花由單質Pt組成。

進一步地，所述Pt納米花單個花瓣平均長度在100nm-200nm之間。

進一步地，所述Pt納米花單個花瓣平均寬度在50nm-100nm之間。

進一步地，所述針電極為銀合金針或者鈦合金針。

一種Pt納米花微型針式無酶葡萄糖傳感器電極的制備方法，包括以下步驟：

針電極電化學預處理；

針電極表面Pt納米花無酶敏感膜的制備；

進一步地，采用超聲間歇震蕩恒電位電沉積法在針電極表面制備Pt納米花

無酶敏感膜。

進一步地，所述超聲震蕩恒電位電沉積溶液的組分包括氯鉑酸口硫酸，所述氯鉑酸的濃度為2mM-6mM，所述硫酸的濃度為0.1M-1M。

進一步地，所述電沉積時間為100s-1000s，所述電沉積電位-0.1V-0.6V，電沉積溫度為4℃-50℃。

進一步地，所述超聲間歇震蕩恒電位沉積法的超聲波功率為10W-50W，超聲震蕩間歇時間為30s-100s。

與已有技術相比，本發明的有益成果體現在：

本發明的特色之一在于利用超聲間歇震蕩恒電位電沉積法在針電極表面制備了Pt納米花葡萄糖無酶敏感膜，一方面，將無酶敏感膜構建在微型針電極表面，構建的工作電極表面積小，電催化性能好，可滿足動態血糖檢測系統對傳感器小型化的要求；另一方面，可利用葡萄糖在Pt納米花針電極表面的直接電催化氧化對其進行檢測，避免酶傳感器的不足，提高工作電極的穩定性和重復性，有利于傳感器性能的提高。

本發明的特色之二在于利用超聲間歇震蕩恒電位原位電沉積技術構建了Pt納米花微型針電極，該制備方法制備的Pt納米花能夠牢固地結合在針電極表面，過程簡單，反應條件溫和，易于控制。

本發明的特色之三在于制備的Pt納米花微型針電極對葡萄糖的線性檢測范圍為1mM-20mM，最低檢測限為18μM4-180μM，檢測靈敏度為0.5μA*(cm^-2*mM^-1)-5μA*(cm^-2*mM^-1)，90天之后，電流下降低于10％，與酶葡萄糖傳感器相比，穩定性大幅度提高。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以限據這些附圖獲得其他的附圖。