[發明專利]一種基于復合材料的無酶傳感器檢測葡萄糖的方法

有效

• 申請號: 202110521984.8
• 申請日: 2021-05-13
• 公開（公告）號: CN113203782B
• 公開（公告）日: 2023-08-22
• 發明（設計）人: 李桂銀;史校行;王童;王博;梁晉濤;王仲民;周治德
• 申請（專利權）人: 桂林電子科技大學
• 主分類號: G01N27/327
• 分類號: G01N27/327;G01N27/49
• 代理公司: 桂林市華杰專利商標事務所有限責任公司 45112
• 代理人: 劉梅芳

一種基于復合材料的無酶傳感器檢測葡萄糖的方法，分別采用電沉積技術以及戊二醛的交聯作用將Au?NPs和H?rGO?Pt@Pd?NPs修飾在絲網印刷電極表面，構成無酶生物傳感器界面。在生物傳感界面加入葡萄糖后，由于H?rGO?Pt@Pd?NPs/Au?NPs具有的良好催化氧化作用，使得在生物傳感界面發生氧化還原反應。通過電化學工作站中的i?t法記錄電流信號，并描繪出該電流與葡萄糖濃度的工作曲線，從而實現對葡萄糖的檢測。

技術領域

本發明屬于生物檢測領域，具體涉及一種無酶電化學生物傳感器檢測葡萄糖的方法。

背景技術

葡萄糖檢測的方法主要有熒光分析法，比色法，液相色譜、質譜法，吸收光譜法，電化學傳感器方法等等。發明專利CN?109030599B通過葡萄糖氧化酶對葡萄糖催化氧化實現對葡萄糖的檢測，然而生物酶的價格普遍較高，且無法長期保持活性。發明專利CN111304284A根據葡萄糖與葡萄糖氧化酶和辣根過氧化物酶反應產生的顏色變化分析葡萄糖的含量，該方法需要專用的儀器檢測吸光度的變化。發明專利CN108593747A構造了一種基于晶體管結構的非侵入式電化學傳感器用于葡萄糖檢測，然而非侵入式傳感器普遍面臨干擾因素較多，準確性較低的缺點。發明專利CN109668951B?則構建了一種基于MoS₂-AuNPs-PPY復合材料的無酶檢測葡萄糖的電化學傳感方法，該方法具有較高的靈敏度和較低的檢測限。發明專利CN112578010A制備了Cu(OH)₂/NPC/Cu電極，并在其表面修飾金納米顆粒，制得納米多孔銅復合微電極，從而實現對葡萄糖的無酶檢測。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種具有良好催化氧化性能的H-rGO-Pt@PdNPs/Au?NPs復合材料，以此構建一種最低檢測限為0.25?mg/mL的無酶電化學生物傳感器檢測葡萄糖的方法。

為了解決該技術問題，分別采用電沉積技術以及戊二醛的交聯作用將Au?NPs和H-rGO-Pt@Pd?NPs修飾在絲網印刷電極表面，構成無酶生物傳感器界面。在生物傳感界面加入葡萄糖后，由于H-rGO-Pt@Pd?NPs/Au?NPs具有的良好催化氧化作用，使得在生物傳感界面發生氧化還原反應。通過電化學工作站中的i-t法記錄電流信號，并描繪出該電流與葡萄糖濃度的工作曲線，從而實現對葡萄糖的檢測。

本發明按照以下步驟進行：

步驟1：H-rGO-Pt@Pd?NPs材料的制備

(1)還原氧化石墨烯(rGO)?的制備：將氧化石墨烯(GO)?置于水中，進行超聲破碎，得到GO原液。而后添加抗壞血酸進行還原，得到rGO懸浮液。

(2)血紅素-還原氧化石墨烯(H-rGO)的制備：將血紅素用氨水溶解，并將其與RGO懸浮液混合，加入水合肼，還原得到H-rGO溶液。

(3)血紅素-還原氧化石墨烯-鉑@鈀(H-rGO-Pt@Pd?NPs)復合材料的制備：將PDDA，NaCl與H-rGO溶液混合，制成PDDA修飾的H-rGO溶液。將Na₂PtCl₆和Na₂PdCl₄與PDDA修飾的H-rGO溶液混合，并加入乙二醇，調節pH值至12，得到H-rGO-Pt@Pd?NPs復合材料。

步驟2：電極的修飾與生物傳感界面的構建

(1)將絲網印刷電極?(SPE)?置于H₂SO₄溶液中，進行循環伏安掃描，得到活化的絲網印刷電極。

(2)將活化后的絲網印刷電極置于氯金酸溶液中，進行恒電位沉積，得到Au?NPs/SPE電極。

(3)將制備好的H-rGO-Pt@Pd?NPs復合材料重溶于水后滴加到Au?NPs/SPE電極上，晾干，得到H-rGO-Pt@Pd?NPs/Au?NPs/SPE電極。