[發明專利]一種生物體無損血糖檢測器件及其制備方法

有效

• 申請號: 202010534292.2
• 申請日: 2020-06-12
• 公開（公告）號: CN111803087B
• 公開（公告）日: 2021-11-09
• 發明（設計）人: 陳濤;姚瑤;呂甜
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: A61B5/1486
• 分類號: A61B5/1486;H01B1/04
• 代理公司: 上?？剖⒅R產權代理有限公司 31225
• 代理人: 吳文濱

本發明涉及一種生物體無損血糖檢測器件及其制備方法，器件包括工作電極和對電極，工作電極包括工作電極柔性基底、設于工作電極柔性基底上的工作電極導電基底以及負載在工作電極導電基底上的葡萄糖氧化酶，對電極包括對電極柔性基底、設于對電極柔性基底上的對電極導電基底以及鍍覆在對電極導電基底上的銀/氯化銀膜。制備方法具體為：先獲得石墨烯/碳納米管復合纖維織物，再取兩個石墨烯/碳納米管復合纖維織物，分別負載葡萄糖氧化酶得到工作電極，鍍覆銀/氯化銀膜得到對電極，最后并排放置工作電極和對電極。與現有技術相比，本發明通過二電極體系確立了模擬組織間液與即時響應電流之間的關系，即可檢測生物的血糖濃度變化，且靈敏度高。

技術領域

本發明屬于血糖檢測技術領域，具體涉及一種生物體無損血糖檢測器件及其制備方法。

背景技術

根據相關報道，全世界糖尿病患者的人數將在2030年達到4億，這意味著越來越多的人將會受到這種慢性疾病的侵擾，包括它帶來的并發癥。對于該類患者，目前準確檢測血糖的方式主要是通過靜脈采血檢測，但這種方式不僅不能連續檢測血糖的變化，而且會嚴重影響患者的生活質量以及長期監測的依從性，所以，如何構建連續、準確、無損的血糖檢測是目前急需解決的問題。

迄今為止，已經報道的人體無損血糖檢測器件主要基于對人體其他體液中的葡萄糖濃度的檢測，包括眼淚、唾液、汗液及組織間液。其中，通過組織間液檢測人體血糖是近年來新發展起來的一種方法，主要是先利用反向離子電滲法將皮下組織間液通過毛孔提取至皮膚表面，再檢測被提取出來的組織間液中的葡萄糖濃度，最終實現人體無損血糖檢測的目的，但是，這種人體無損檢測器件的結構仍較為復雜、計算也很繁瑣，尚未付諸實際應用。

石墨烯材料由于其優異的柔性、導電性、生物相容性，常被用于葡萄糖傳感器的導電基底，然而，通常需要在其表面進行復雜的改性，才能將葡萄糖氧化酶固定于電極表面。為使葡萄糖氧化酶不脫落，通常還會涂覆全氟磺酸型聚合物(Nafion)溶液，導致電極導電性降低，器件的靈敏度很不理想。因此，開發具有準確性高、靈敏度高、結構簡單、操作方便的人體無損血糖檢測器件具有重要意義。

發明內容

本發明的目的就是提供一種生物體無損血糖檢測器件及其制備方法，通過二電極體系直接確立了模擬組織間液與即時響應電流之間的關系，即可檢測生物的血糖濃度變化，且靈敏度高。

本發明的目的通過以下技術方案實現：

一種生物體無損血糖檢測器件，所述檢測器件包括并排設置的工作電極和對電極，所述工作電極包括工作電極柔性基底、設于工作電極柔性基底上的工作電極導電基底以及負載在工作電極導電基底上的葡萄糖氧化酶，所述對電極包括對電極柔性基底、設于對電極柔性基底上的對電極導電基底以及鍍覆在對電極導電基底上的銀/氯化銀膜，形成二電極體系。其中，工作電極導電基底和葡萄糖氧化酶形成石墨烯/碳納米管/葡萄糖氧化酶復合纖維織物，對電極導電基底和銀/氯化銀膜形成石墨烯/碳納米管/銀/氯化銀復合纖維織物。

優選地，所述工作電極導電基底的材質為石墨烯/碳納米管復合纖維織物，石墨烯/碳納米管復合纖維保持中空結構，復合纖維織物的厚度為100～120μm，優選為120μm，其中，石墨烯的層數為9～15層，優選為14層，厚度為3～5nm，優選為5nm，碳納米管的厚度為10～30μm，優選為20μm。

優選地，所述工作電極柔性基底的材質為聚二甲基硅氧烷，厚度為0.8～1.5mm，優選為1.0mm。

優選地，所述對電極導電基底的材質為石墨烯/碳納米管復合纖維織物，石墨烯/碳納米管復合纖維保持中空結構，復合纖維織物的厚度為100～120μm，優選為120μm，其中，石墨烯的層數為9～15層，優選為14層，厚度為3～5nm，優選為5nm，碳納米管的厚度為10～30μm，優選為20μm。