[發明專利]基于流動注射分析技術的葡萄糖濃度檢測裝置及檢測方法

有效

• 申請號: 201310311579.9
• 申請日: 2013-07-23
• 公開（公告）號: CN103412025A
• 公開（公告）日: 2013-11-27
• 發明（設計）人: 吳玉程;崔接武;王巖;惠佳寧;徐光青;劉家琴;舒霞
• 申請（專利權）人: 合肥工業大學
• 主分類號: G01N27/416
• 分類號: G01N27/416;G01N27/28
• 代理公司: 北京輕創知識產權代理有限公司 11212
• 代理人: 沈尚林

技術領域

本發明涉及納米生物傳感器以及其在葡萄糖濃度檢測技術領域，具體是涉及一種基于流動注射分析技術的葡萄糖濃度檢測裝置及檢測方法。

背景技術

目前，全球擁有大約3億糖尿病患者，而同時在我國的糖尿病患者的數量就接近1億，因此對糖尿病患者血液中葡萄糖濃度的檢測具有極其重要的實際意義；同時，對食品工業中葡萄糖濃度的監控對食品質量的控制也具有重要的實際應用價值。因此對于葡萄糖濃度進行精確、快速地檢測對于臨床診斷和食品工業領域具有重要的應用價值。

就目前而言，在臨床診斷以及食品工業領域中對葡萄糖濃度檢測的主要手段仍是近紅外光譜法，紅外光譜儀本身價格昂貴且對批量性測試不具備優勢；同時，該法操作需要專業人士進行操作，操作程序冗繁，因此，簡易、廉價的電化學生物傳感器發展為葡萄糖濃度的檢測提供了新的契機。

在過去的十年時間內，納米材料的快速發展也為葡萄糖電化學生物傳感器性能的改善創造了更為優越的平臺，各種基于納米顆粒、納米線、納米棒、納米管及其復合材料的葡萄糖電化學生物傳感器被廣泛研究并確定較好的性能。但是，絕大部分的葡萄糖電化學生物傳感器均采用納米顆粒以及無序一維納米材料，在生物傳感器的制備過程中，納米顆粒以及無序一維納米材料的分布具有很強的隨機性，從而導致葡萄糖電化學生物傳感器的穩定性與重復性較差，限制葡萄糖電化學生物傳感器在葡萄糖實際樣品檢測中的應用。故而，在過去的五年時間內，研究人員將一維納米陣列用于葡萄糖電化學生物傳感器的制備及應用中，由于一維納米陣列的尺寸、形貌可控可調，從而使基于一維納米陣列的葡萄糖電化學生物傳感器獲得了較高的穩定性和重復性；同時由于一維納米陣列大的電活性表面積和微觀三維結構，有利于生物酶的負載以及對反應產物的捕捉，極大程度地改善葡萄糖電化學生物傳感器的綜合性能。

更為重要的是，在醫療行業以及食品質量監測領域內需連續、實時對葡萄糖濃度進行精確檢測，一方面要求生物傳感器對葡萄糖的檢測具有較高的靈敏度、較低的檢測極限以及較寬的線性范圍，同時可以實現對葡萄糖濃度在線、連續檢測，為臨床診斷以及食品質量監測及時提供準確的測量結果。在過去的研究中，尚未完全實現對葡萄糖濃度進行精確、連續、快速測試的目標。

發明內容

針對現有技術中存在的技術問題，本發明的目的之一在于提供一種葡萄糖電化學納米生物傳感器，該電化學納米生物傳感器可適用于葡萄糖濃度的檢測，它具有高效、高度靈敏性、選擇性、寬檢測范圍以及低檢測極限。

為了實現該目的，本發明所采用的技術方案為：一種葡萄糖電化學納米生物傳感器，其特征在于，首先采用氧化鋁多孔模板結合直流電沉積法制備高度有序的Au納米線陣列，再以該Au納米線陣列為基體，通過交聯法將葡萄糖氧化酶負載于該Au納米線陣列上。

進一步的，該葡萄糖電化學納米生物傳感器的制備步驟如下：

①、高度有序的Au納米線陣列的制備

將0.5g?EDTA和20g?K₂HPO₄溶于20mL蒸餾水中，形成混合溶液；

將1g?HAuCl₄溶于5mL蒸餾水中，形成HAuCl₄溶液；

將16g?Na₂SO₃溶于10mL蒸餾水中，形成Na₂SO₃溶液；

將HAuCl₄溶液緩慢加入到混合溶液中，邊加邊攪拌以使Au³⁺被EDTA充分絡合，再加入Na₂SO₃溶液，采用容量瓶并加入蒸餾水定容至100mL，作為電解液，采用氧化鋁多孔模板結合直流電沉積法制備高度有序的Au納米線陣列，氧化鋁多孔模板經真空蒸鍍儀在其一面濺射一層厚度為10nm的Au層作為工作電極，鉑絲電極作為對電極；

②、葡萄糖電化學納米生物傳感器的制備

將葡萄糖氧化酶（Glucose?oxidase）配制成濃度為2000U/mL的原液，將牛血清白蛋白（Bovine?Serum?Albumin）配制成質量體積濃度為20%的原液，并儲存于4℃環境中待用；

采用微移液管依次將蒸餾水、體積百分比濃度為25%的戊二醛（Glutaraldehyde）、葡萄糖氧化酶原液以及牛血清白蛋白原液加入試管中配制成50μL混合溶液，混合溶液中戊二醛體積百分比濃度為5.5%，牛血清白蛋白質量體積濃度為4.8%，葡萄糖氧化酶濃度為200U/mL；