[發(fā)明專利]一種富氧抗干擾的葡萄糖電化學(xué)檢測(cè)方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811033174.2
• 申請(qǐng)日: 2016-12-13
• 公開（公告）號(hào): CN108896634A
• 公開（公告）日: 2018-11-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 封心建
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 蘇州怡健生物傳感科技有限公司
• 主分類號(hào): G01N27/30
• 分類號(hào): G01N27/30;G01N27/28
• 代理公司: 北京超凡志成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11371
• 代理人: 李進(jìn)

本發(fā)明提供了一種富氧抗干擾的葡萄糖電化學(xué)檢測(cè)方法，所述方法采用富氧電化學(xué)檢測(cè)裝置檢測(cè)，所述的裝置包括：三電極體系，所述的三電極體系包括一參比電極、一對(duì)電極和一工作電極，其中所述的工作電極為三相富氧電極，所述的三相富氧電極的第一表面與空氣或氧氣接觸，第二表面與電解液接觸；且所述的工作電極為陰極；且所述的三相富氧電極為表面修飾過氧化氫還原催化劑，且固定有待測(cè)物質(zhì)相應(yīng)的氧化酶的載體。所述方法抗干擾能力強(qiáng)，檢測(cè)精確度好。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及富氧抗干擾的葡萄糖電化學(xué)檢測(cè)方法，具體地，本發(fā)明是基于第一代葡萄糖酶電極，即使用氧氣作為電子受體，通過檢測(cè)酶促反應(yīng)生成的過氧化氫的氧化還原電流來對(duì)葡萄糖進(jìn)行電化學(xué)檢測(cè)的方法的改進(jìn)。

背景技術(shù)

糖尿病是世界性的公共健康問題，全球糖尿病患者數(shù)量已經(jīng)超過3億。因此對(duì)血糖的準(zhǔn)確檢測(cè)在臨床醫(yī)療和日常監(jiān)測(cè)中具有重要的意義。自從1962年以來，酶電極由于其方便快速有效的特點(diǎn)已經(jīng)成為檢測(cè)血糖的主要方法。其中第一代葡萄糖酶電極通過檢測(cè)酶促反應(yīng)所產(chǎn)生的過氧化氫的濃度，進(jìn)而監(jiān)測(cè)葡萄糖含量。這種方法使用的電子受體是天然的氧氣，其電子傳輸速度比第二代葡萄糖酶電極所使用的人工電子媒介體得傳輸速度更快，并且綠色環(huán)保，沒有毒性，成本較低。但是這種方法存在著一些缺點(diǎn)：

首先葡萄糖傳感器響應(yīng)信號(hào)受溶解氧含量的影響較大，當(dāng)溶解氧的含量量不足時(shí)難以對(duì)高濃度的血糖進(jìn)行測(cè)定，而且氧氣濃度的波動(dòng)同樣會(huì)影響響應(yīng)信號(hào)。

其次，檢測(cè)過氧化氫的電極一般需要選擇較高的工作電位，使用陽極氧化的方法進(jìn)行檢測(cè)，然而一些內(nèi)源性還原物質(zhì)(抗壞血酸、尿酸等)和還原性藥物(對(duì)乙酰氨基酚、乙酰水楊酸等)等電化學(xué)活性物質(zhì)同樣容易在電極表面發(fā)生氧化，對(duì)電流信號(hào)產(chǎn)生嚴(yán)重干擾，這將會(huì)影響葡萄糖濃度的檢測(cè)。

目前有報(bào)道提供了一些方法來解決氧氣不足的問題。如在電極表面增加一層限制性擴(kuò)散膜(聚氨酯、聚碳酸酯)，以提高氧氣/葡萄糖的擴(kuò)散比例，增加葡萄糖傳感器的檢測(cè)范圍。但是這樣會(huì)降低檢測(cè)的靈敏度，延長(zhǎng)響應(yīng)時(shí)間。還有報(bào)道使用了富氧電極，用氧氣溶解度較高的富氧材料如聚合物礦物油(Kel-F)為葡萄糖氧化酶提供額外的氧氣。但是這種電極的檢測(cè)上限只能達(dá)到約10毫摩爾葡萄糖，仍無法滿足對(duì)高濃度葡萄糖測(cè)試的需求。另一種解決方法是使用第二代葡萄糖酶電極，即用人工合成的小分子化合物作為媒介體取代氧氣，在酶的活性中心和電極表面?zhèn)鬏旊娮?。但是使用這種方法時(shí)，具有更高電子傳輸速度的氧氣會(huì)與人工電子媒介體競(jìng)爭(zhēng)電子，這將導(dǎo)致檢測(cè)準(zhǔn)確度低。并且與天然的氧氣相比，使用人工電子媒介體的成本也更高。

針對(duì)還原物質(zhì)的干擾問題，也有報(bào)道提出了解決方法，如在酶電極表面增加一層選擇性透過莫以減少干擾物質(zhì)擴(kuò)散至電極表面，但是使用這種方法時(shí)膜的厚度的均一性不易控制，粘附力弱，這些會(huì)導(dǎo)致檢測(cè)葡萄糖的可重復(fù)性差，并且會(huì)降低靈敏度。還有報(bào)道使用通過改進(jìn)電極，在較低的工作電位下(+0.2V～0VvsAg/AgCl)檢測(cè)過氧化氫，這樣可以減少大多數(shù)電活性干擾物質(zhì)在電極表面的氧化反應(yīng)。但是在過氧化氫的氧化電位被降低的，同時(shí)，其他一些干擾物的氧化電位也會(huì)降低，這樣無法完全避免干擾。如果能在負(fù)電位通過還原過氧化氫來檢測(cè)葡萄糖就可以解決干擾問題。然而，使用陰極還原的方法來檢測(cè)很難實(shí)現(xiàn)，因?yàn)樵谶€原電位下，氧氣同樣會(huì)被還原并產(chǎn)生較強(qiáng)的還原電流，隨著酶促反應(yīng)的進(jìn)行，溶液中的溶解氧的濃度會(huì)發(fā)生變化，隨之產(chǎn)生的氧還原信號(hào)的波動(dòng)會(huì)對(duì)過氧化氫的還原電流產(chǎn)生嚴(yán)重干擾，導(dǎo)致輸出信號(hào)無法與葡萄糖濃度形成正比關(guān)系。