[發明專利]基于表面重建螺旋型鉑銥酶電極的葡萄糖生物傳感器及其制備螺旋型鉑銥酶電極的方法

在審

• 申請號: 201710353807.7
• 申請日: 2017-05-18
• 公開（公告）號: CN108956733A
• 公開（公告）日: 2018-12-07
• 發明（設計）人: 朱志剛;潘帥;李嶄虹
• 申請（專利權）人: 上海第二工業大學
• 主分類號: G01N27/327
• 分類號: G01N27/327;G01N27/26
• 代理公司: 上海天翔知識產權代理有限公司 31224
• 代理人: 劉粉寶

1.基于表面重建螺旋型鉑銥酶電極的葡萄糖生物傳感器，所述葡萄糖生物傳感器以表面重建螺旋型鉑銥酶電極為工作電極，其特征在于，所述鉑銥酶電極包括緊密盤繞的鉑銥線圈，所述鉑銥線圈表面沉積有花瓣狀的鉑納米粒子并且涂覆有葡萄糖氧化酶膜和環氧聚氨酯半透膜，

所述葡萄糖氧化酶膜包括戊二醛、葡萄糖氧化酶和牛血清蛋白；

所述環氧聚氨酯半透膜包括四氫呋喃、聚氨酯和雙組份環氧膠黏劑。

2.如權利要求1所述的基于表面重建螺旋型鉑銥酶電極的葡萄糖生物傳感器，其特征在于，所述花瓣狀的鉑納米粒子的粒徑為100–500nm。

3.如權利要求1所述的基于表面重建螺旋型鉑銥酶電極的葡萄糖生物傳感器，其特征在于，所述鉑銥線圈是經過酸處理的，其中所述酸是王水、濃鹽酸或濃硫酸中的一種或其組合。

4.如權利要求1所述的基于表面重建螺旋型鉑銥酶電極的葡萄糖生物傳感器，其特征在于，所述環氧聚氨酯半透膜進一步包括雙組份環氧膠黏劑。

5.制備表面重建螺旋型鉑銥酶電極的方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

(1)螺旋型鉑銥電極的制備

以醫用鉑銥絲為電極使用材料，沿著皮下注射針緊密盤旋纏繞5-8圈，獲得緊密盤繞、質地均勻的鉑銥線圈，并將纖維材料嵌入線圈內，制得螺旋型鉑銥電極；

(2)螺旋型鉑銥電極的表面腐蝕和電沉積鉑納米粒子

將步驟(1)中緊密纏繞的螺旋型鉑銥電極剝離Teflon涂層部分后置于回流加熱的酸中進行腐蝕，之后使用循環伏安法對電極進行清掃，然后將電極置于一定溫度和pH值下的沉積液中，利用恒電位法在電極表面上沉積鉑納米粒子；

(3)螺旋型鉑銥酶電極的制備

使用葡萄糖氧化酶溶液和環氧聚氨酯溶液(A)和(B)對步驟(2)中已沉積鉑納米粒子的螺旋型鉑銥電極進行滴涂，形成對葡萄糖具有催化性能的表面重建螺旋型鉑銥酶電極，

其中，所述葡萄糖氧化酶溶液是以4-6μL戊二醛為交聯劑，將1.0-6.0mg葡萄糖氧化酶，10-15mg牛血清蛋白和300μL去離子水混合，并在搖床上使其均勻混合配制成的；

所述環氧聚氨酯溶液(A)是3-6mL四氫呋喃，25-30mg的聚氨酯，1mg十二烷基聚四氧乙烯醚和16-20mg雙組份環氧膠黏劑的混合溶液；所述環氧聚氨酯溶液(B)是3-6mL四氫呋喃，90-95mg的聚氨酯和90-95mg雙組份環氧膠黏劑的混合溶液；

其中所述葡萄糖氧化酶溶液的滴涂方法是：將已沉積鉑納米粒子的螺旋型鉑銥電極垂直懸掛在可移動膠帶上，用10μL的移液槍移取2-8μL所述葡萄糖氧化酶溶液滴涂到電極上，間隔30min后，再滴涂同樣體積的葡萄糖氧化酶溶液，然后將上述滴涂過葡萄糖氧化酶溶液的螺旋型鉑銥電極在室溫下干燥1h；所述環氧聚氨酯溶液(A)和(B)的滴涂方法是：移取2-12μL環氧聚氨酯溶液(A)滴涂到上述干燥過的螺旋型鉑銥電極的四周，移取1-3μL環氧聚氨酯溶液(B)涂覆在上述干燥過的螺旋型鉑銥電極的螺旋線圈的首尾兩端，然后將上述滴涂過環氧聚氨酯溶液(A)和(B)的螺旋型鉑銥電極放置在室溫下干燥30min，接著放置在80℃恒溫干燥箱中固化20-60min，即得到表面重建螺旋型鉑銥酶電極。

6.如權利要求5所述的制備表面重建螺旋型鉑銥酶電極的方法，其特征在于，步驟(1)中所述纖維材料為醫用棉花。

7.如權利要求5所述的制備表面重建螺旋型鉑銥酶電極的方法，其特征在于，步驟(1)中所述皮下注射針為4.5-7號。

8.如權利要求5所述的制備表面重建螺旋型鉑銥酶電極的方法，其特征在于，步驟(2)中所述酸是王水、濃鹽酸或濃硫酸中的一種或其組合。

9.如權利要求5所述的制備表面重建螺旋型鉑銥酶電極的方法，其特征在于，步驟(2)中回流加熱的溫度為180–240℃，螺旋型鉑銥電極腐蝕的時間為0-60min。

10.如權利要求5所述的制備表面重建螺旋型鉑銥酶電極的方法，其特征在于，步驟(2)中恒電位法電位設置為-0.2V，沉積液溫度為30–70℃，pH值為4-7，在電極表面沉積鉑納米粒子時間為5-25min，沉積液為氯鉑酸和電解質液的混合溶液，電解質液為硫酸、鹽酸或氯化鉀。