[發明專利]一種基于SDBA-Au復合納米酶的葡萄糖電位傳感器

有效

• 申請號: 202110355664.X
• 申請日: 2021-04-01
• 公開（公告）號: CN113155927B
• 公開（公告）日: 2021-11-19
• 發明（設計）人: 王清江;王帆;張帆;何品剛;廖鈺嫻
• 申請（專利權）人: 華東師范大學
• 主分類號: G01N27/327
• 分類號: G01N27/327
• 代理公司: 上海藍迪專利商標事務所(普通合伙) 31215
• 代理人: 徐筱梅;張翔

本發明公開了一種基于SDBA?Au復合納米酶的葡萄糖電位傳感器，本發明中的具有一定空間距離的含硫雙苯硼酸化合物分子SDBA通過金硫鍵結合在Au復合納米酶表面，提高了Au復合納米酶對葡萄糖的選擇性，降低了實際樣品中其他單糖和生物大分子對電位信號的干擾。本發明的葡萄糖電位傳感器在開發用于家庭自我健康監控的智能馬桶方面有重要意義。

技術領域

本發明涉及傳感器，具體的說是一種基于SDBA-Au復合納米酶的葡萄糖電位傳感器及其應用。所述SDBA全稱為（((((thiobis(4,1-phenylene))bis(azanediyl))bis(methylene))bis(2,1phenylene))diboronic acid）。

背景技術

家用傳感設備不僅可以實現健康狀況的及時監控，還可以減輕家庭和社會的醫療負擔。當家庭傳感設備與網絡云數據結合使用時，有望在臨床期間提供患者長期健康信息，從而減少錯誤的醫療決策。醫療服務從以醫院為中心的系統向以家庭為基礎的系統的轉變具有長期的社會應用價值。在許多傳感技術中，電位傳感技術因其操作簡單，成本低，易于小型化和陣列化，更適合于制備家用智能傳感設備。

糖尿病是一種威脅人類健康的慢性疾病，因此有必要使用家用智能傳感設備長期跟蹤血糖水平。葡萄糖電位傳感技術中最常用的策略是基于酶催化的反應。與生物酶相比，納米酶具有成本低、易于制備和保存的優點，非常適合于家庭傳感器的制備。納米酶是基于其本身或其表面單層官能團的催化活性來模仿生物酶催化特性的納米材料。在最近的研究中，發現金納米材料在模仿葡萄糖氧化酶方面非常有才華，并且金納米材料的葡萄糖氧化酶活性可以通過與貴金屬形成合金或將其負載在比表面積大的載體上來增強。目前限制Au納米酶在實際中應用的最大問題是其較差的選擇性。因此如何提高Au納米酶的選擇性是急需解決的問題。

發明內容

針對現有技術存在的上述問題，本發明的目的是提供一種對葡萄糖有高選擇性的Au復合納米酶材料，并將其作為電極傳感材料來制備葡萄糖電位傳感器，然后將其用于體液中葡萄糖濃度的檢測。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種對葡萄糖特異性識別的SDBA-Au復合納米酶的制備方法，該方法包括以下具體步驟：

步驟1：具有一定空間距離的含硫雙苯硼酸化合物SDBA的制備：

將(2-甲酰基苯基)硼酸和4,4′-硫代二苯胺在室溫下懸浮于無水甲醇中，制得反應液，將所述反應液在N₂氣氛下攪拌2～5h，然后將NaBH₄水溶液滴加入通過氮氣的反應液中，持續反應5～24h；用飽和NH₄Cl水溶液淬滅反應后，用乙酸乙酯萃取出有機相，并用水和鹽水洗滌，在Na₂SO₄上干燥，最后減壓過濾濃縮，用硅膠層析柱純化反應混合物，制得含硫雙苯硼酸化合物SDBA；其中，(2-甲酰基苯基)硼酸、4,4′-硫代二苯胺、無水甲醇、硼氫化鈉的質量體積比為1～3mg∶1～2mg∶0.05～0.1mL∶1～3mg；

步驟2：通過原位還原法將Au復合納米酶負載在載體上：

將氯金酸水溶液和摻雜試劑在室溫下溶解于去離子水中，制得反應液，然后在所述反應液中加入還原劑并持續反應0.5～2h；最后加入載體并持續反應3～24h，終產物通過離心水洗除去殘余反應物，制得Au復合納米酶；其中，氯金酸、摻雜試劑、還原劑、載體和去離子水的質量比為1～5∶0～50∶1～20∶5～50∶200～1000；

所述載體為碳納米管、碳球或石墨烯；所述摻雜試劑為氯鉑酸、氯化鈷、氯化鐵或氯化鎳；所述還原劑為檸檬酸鈉或硼氫化鈉；所加入的摻雜試劑的種類為0種、1種、2種、3種或4種。

步驟3：SDBA-Au復合納米酶的制備：