[發明專利]葡萄糖的無酶電化學晶體管傳感器及其對葡萄糖的檢測方法

在審

• 申請號: 201810283965.4
• 申請日: 2018-04-02
• 公開（公告）號: CN108593747A
• 公開（公告）日: 2018-09-28
• 發明（設計）人: 常鋼;馬明宇;周揚;何云斌;操日兵
• 申請（專利權）人: 湖北大學
• 主分類號: G01N27/414
• 分類號: G01N27/414
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 張秋燕

1.葡萄糖的無酶電化學晶體管傳感器，其特征在于包括源極和漏極、柵極；源極和漏極均設置在鉻層和金層上，金層重疊于鉻層上方，源極和漏極之間的溝道為利用濕法轉移的物理氣相沉積生長的單層石墨烯；柵極是金和石墨烯納米復合粒子共沉積修飾的玻碳電極。

2.根據權利要求1所述的葡萄糖的無酶電化學晶體管傳感器，其特征在于所述鉻層的厚度為0.3-1nm，金層的厚度為30-100nm。

3.檢測葡萄糖的無酶電化學晶體管傳感器的制備方法，其特征在于它的主要步驟如下：

第一步，在基底上鍍上鉻層和金層，金層重疊于鉻層上方，作為電化學晶體管傳感器的電極，分別選定源極、漏極，源極、漏極之間為該電化學晶體管傳感器溝道；

第二步，采用濕法轉移將單層石墨烯轉移到第一步所得電化學晶體管傳感器的溝道上，得到以單層石墨烯作為溝道的電化學晶體管傳感器的源極、漏極及溝道；

第三步，通過恒電位沉積法在玻碳電極上電沉積金和石墨烯的納米復合粒子，和第二步所得的源極、漏極和溝道共同作為組合，即為葡萄糖的無酶電化學晶體管傳感器。

4.根據權利要求3所述的一種葡萄糖的電化學晶體管傳感器的制備方法，其特征在于第一步中，鉻層的厚度控制在0.3-1nm，金層的厚度控制在30-100nm。

5.根據權利要求3所述的一種葡萄糖的電化學晶體管傳感器的制備方法，其特征在于第二步中，濕法轉移具體操作操作為：在銅基底的單層石墨烯上旋涂PMMA薄膜，然后放于銅刻蝕液的上表面完全刻蝕銅基底，得到旋涂有PMMA薄膜的單層石墨烯；用第一步制備的電化學晶體管傳感器電極撈起旋涂有PMMA薄膜的單層石墨烯，然后浸泡在丙酮中溶解單層石墨烯上的PMMA薄膜，從而實現將單層石墨烯轉移到第一步所得電化學晶體管傳感器的溝道上。

6.根據權利要求3所述的一種葡萄糖的無酶電化學晶體管傳感器的制備方法，其特征在于第三步中，電沉積金和石墨烯納米復合粒子在HAuCl₄和氧化石墨烯的懸濁液中進行，HAuCl₄的濃度為1-10mM，氧化石墨烯的濃度為0.1-0.5mg/ml。

7.根據權利要求3所述的一種葡萄糖的無酶電化學晶體管傳感器的制備方法，其特征在于第三步中，恒電位沉積中沉積電壓為5V~30V，沉積時間2min~15min。

8.權利要求1所述的葡萄糖的無酶電化學晶體管傳感器檢測葡萄糖的方法，其特征在于它的主要步驟如下：

（1）將電化學晶體管傳感器浸入緩沖溶液中，然后檢測達到平衡時的溝道電流值I₀，作為空白：

（2）將上述的電化學晶體管傳感器分別浸入不同濃度葡萄糖的緩沖溶液中，檢測達到平衡時的溝道電流值I，扣除空白，得到所述的電化學晶體管傳感器的溝道的電流變化值ΔI=I-I₀；

（3）以步驟（2）所得電化學晶體管傳感器在不同濃度葡萄糖的緩沖溶液中的溝道電流變化值ΔI為縱坐標，葡萄糖濃度的對數值為橫坐標，建立所述電化學晶體管傳感器檢測葡萄糖的工作曲線，進而實現對待測液中葡萄糖的定量分析檢測。

9.根據權利要求8所述的葡萄糖的無酶電化學晶體管傳感器檢測葡萄糖的方法，其特征在于所述緩沖溶液的緩沖范圍為7.0~7.5。

10.根據權利要求8所述的葡萄糖的無酶電化學晶體管傳感器檢測葡萄糖的方法，其特征在于待測液為人體體液，包括汗液、淚液、唾液。