[發明專利]一種酶生物傳感器及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 202210154628.1
• 申請日: 2022-02-21
• 公開（公告）號: CN114636738B
• 公開（公告）日: 2023-01-06
• 發明（設計）人: 樸金花;閆彩云
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: G01N27/26
• 分類號: G01N27/26;G01N27/30;G01N27/327
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 齊鍵

本發明公開了一種酶生物傳感器及其制備方法和應用。本發明的酶生物傳感器為由酶修飾的基底電極、參比電極和對電極組成的三電極體系，酶修飾的基底電極的組成包括依次設置的基底電極、納米多孔金修飾層、活化的硫辛酸自組裝膜層和酶修飾層，酶修飾層的組成包括甘油激酶、甘油三磷酸氧化酶和殼聚糖。本發明的酶生物傳感器的制備方法包括以下步驟：先制備含納米多孔金修飾層、活化的硫辛酸自組裝膜層和酶修飾層的基底電極，再組裝三電極體系，即得酶生物傳感器。本發明的酶生物傳感器具有良好的電子傳遞性能，能夠快速轉移反應產生的電子，實現對目標分子的選擇性檢測，響應速度快，且該傳感器還具有良好的重現性、穩定性和靈敏度。

技術領域

本發明涉及電化學生物傳感器技術領域，具體涉及一種酶生物傳感器及其制備方法和應用。

背景技術

丙三醇，又名甘油，是一種無色、無臭、微甜并具有較強吸濕性的粘稠液體，常作為甜味劑、保濕劑、增稠劑應用在食品、日化和醫藥領域。甘油是果酒飲料中重要的天然發酵成分，可以增加果酒口感的復雜性和豐滿度，而甘油含量則是業內人士判斷葡萄酒品質的重要依據之一；甘油是生物柴油生產中的主要副產物，其含量會直接影響生物柴油的使用性能，是衡量生物柴油品質的重要指標之一；甘油常作為保濕劑添加到面霜、護發產品和肥皂中，但甘油濃度過高卻又會對皮膚產生嚴重的刺激作用；人血清中甘油的正常濃度水平為0.05mmol/L～0.1mmol/L，甘油可以作為心血管疾病的生物標志物(甘油濃度高于0.327mmol/L±0.190mmol/L，則說明可能患有心血管疾病)。因此，甘油含量的測定具有重要的現實意義。

目前，甘油測定的方法主要包括分光光度法、紅外光譜法、色譜法和電化學方法。分光光度法、紅外光譜法和色譜法等傳統方法普遍存在程序繁雜、成本高昂、儀器設備要求較高等問題，不適用于大批量樣品的快速檢測。電化學酶生物傳感器具有良好的選擇性，且還具有操作方便、檢測限低、響應快、靈敏度高等優點，成為了近年來的研究熱點。然而，酶對外部環境的敏感性以及易脫落性導致現有的酶生物傳感器普遍存在難以重復利用的問題，實際應用受到很大限制。

因此，開發一種簡便、快速、靈敏、穩定的甘油電化學生物傳感器具有十分重要的意義。

發明內容

本發明的目的在于提供一種酶生物傳感器及其制備方法和應用。

本發明所采取的技術方案是：

一種酶生物傳感器，其為由酶修飾的基底電極、參比電極和對電極組成的三電極體系；所述酶修飾的基底電極的組成包括依次設置的基底電極、納米多孔金修飾層、活化的硫辛酸自組裝膜層和酶修飾層；所述酶修飾層的組成包括甘油激酶、甘油三磷酸氧化酶和殼聚糖。

優選的，所述參比電極為飽和甘汞電極。

優選的，所述對電極為鉑電極。

優選的，所述基底電極為金盤電極。

優選的，所述活化的硫辛酸自組裝膜層由硫辛酸自組裝膜經過1-乙基-3-(3-二甲氨丙基)碳二亞胺鹽酸鹽和N-羥基琥珀酰亞胺活化制成。

上述酶生物傳感器的制備方法包括以下步驟：

1)將基底電極浸入鍍金液中進行電沉積，得到納米多孔金修飾的基底電極；

2)將納米多孔金修飾的基底電極浸入硫辛酸溶液中進行自組裝，得到自組裝膜修飾的基底電極；

3)將自組裝膜修飾的基底電極浸入含1-乙基-3-(3-二甲氨丙基)碳二亞胺鹽酸鹽和N-羥基琥珀酰亞胺的溶液中進行活化，得到活化的基底電極；

4)將含甘油激酶、甘油三磷酸氧化酶和殼聚糖的溶液涂覆在活化的基底電極表面，干燥，得到酶修飾的基底電極；

5)將酶修飾的基底電極、參比電極和對電極組成三電極體系，即得酶生物傳感器。