[發明專利]一種用于多重檢測的電化學傳感器及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 202211043145.0
• 申請日: 2022-08-29
• 公開（公告）號: CN115684307A
• 公開（公告）日: 2023-02-03
• 發明（設計）人: 張威;鄭安然;周連群;李超;郭振;李金澤;張芷齊;李傳宇;姚佳
• 申請（專利權）人: 中國科學院蘇州生物醫學工程技術研究所
• 主分類號: G01N27/327
• 分類號: G01N27/327;G01N27/48
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產權代理有限公司 11250
• 代理人: 李博洋

本發明涉及一種用于多重檢測的電化學傳感器及其制備方法和應用，屬于生物檢測技術領域。本發明提供了一種用于多重檢測的電化學傳感器，所述傳感器的參比電極、工作電極和對電極上從下至上依次修飾有GOD?HRP?CS?MB層、LOD?HRP?FMN層以及COD?CEH?HRP?β?CD層，GOD?HRP?CS?MB層的成分包含辣根過氧化物酶、亞甲藍、葡萄糖氧化酶和殼聚糖，LOD?HRP?FMN層的成分包含乳酸氧化酶和黃素單核甘酸，COD?CEH?HRP?β?CD層的成分包含β?環糊精、二茂鐵、膽固醇氧化酶、辣根過氧化物酶和膽固醇酯酶。所述傳感器可同時測量待測樣本中葡萄糖、乳酸和膽固醇的濃度。

技術領域

本發明涉及一種用于多重檢測的電化學傳感器及其制備方法和應用，屬于生物檢測技術領域。

背景技術

多重撿測是指能夠通過一次反應實現多靶標檢測的檢測技術，其特點是高效性、系統性及經濟性。隨著測試數量及指標的逐步越多，多重檢測的重要性越來越突出，尤其是從經濟效益的角度來看，采用多重檢測能降低每個靶標結果的成本。并且，在信息時代，多維度的信息可以帶來更全面的分析。

血液是一種特殊的結締組織，主要成分為血漿、血細胞和遺傳物質(染色體和基因)。血漿內含血漿蛋白(白蛋白、球蛋白和纖維蛋白原)、脂蛋白、葡萄糖、乳酸、膽固醇、無機鹽、氧、激素、酶、抗體和細胞代謝產物等物質。血細胞則有紅細胞、白細胞和血小板。機體的生理變化和病理變化往往引起血液成分的改變，因此，血液儲存著人體健康信息，血液成分的檢測對疾病的診斷有重要的臨床意義，包括遺傳病。若能實現對血液中多靶標的多重撿測，有助于顯著提高疾病的診斷效率。

當前的多重檢測技術大致可分為三種類型：通過微流控結構實現樣本的不同分配、通過不同的酶和標記實現樣本識別、通過檢測方式的組合實現檢測重數增加。其中，基于微流控結構的多重檢測需要精密繁復的制作工藝和技藝嫻熟的操作人員；基于不同標記方式的多重檢測需要苛刻的實驗條件和特殊的試劑材料；基于檢測方式組合的多重檢測儀器體積龐大且價格昂貴。而電化學方法具有靈敏度高、響應時間短、成本低廉、易于集成和小型化等優點，若能通過電化學方法實現對血液中多靶標的多重撿測，可解決使用當前多重檢測技術存在的缺陷。

發明內容

為解決上述問題，本發明提供了一種用于多重檢測的三電極體系電化學傳感器，所述三電極體系電化學傳感器包括基材；所述基材上印刷有導電軌道、參比電極、工作電極和對電極；所述導電軌道有三組，三組導電軌道的一端分別與參比電極、工作電極和對電極相連；所述參比電極、工作電極和對電極上從下至上依次修飾有GOD-HRP-CS-MB層、LOD-HRP-FMN層以及COD-CEH-HRP-β-CD層；所述GOD-HRP-CS-MB層的成分包含辣根過氧化物酶、亞甲藍、葡萄糖氧化酶和殼聚糖；所述LOD-HRP-FMN層的成分包含乳酸氧化酶和黃素單核甘酸；所述COD-CEH-HRP-β-CD層的成分包含β-環糊精、二茂鐵、膽固醇氧化酶、辣根過氧化物酶和膽固醇酯酶。

在本發明的一種實施方式中，所述三電極體系電化學傳感器還包括親水層；所述親水層貼在基材印刷有導電軌道、參比電極、工作電極和對電極的一側，并且，所述親水層與工作電極相對應的位置上開設有進樣口。

在本發明的一種實施方式中，所述三電極體系電化學傳感器還包括血細胞過濾膜；所述血細胞過濾膜夾設于基材和親水層之間，并且，所述血細胞過濾膜覆蓋進樣口。

在本發明的一種實施方式中，所述GOD-HRP-CS-MB層的成分還包含雙功能試劑；所述雙功能試劑為戊二醛、巰基聚乙二醇氨基、羧基聚乙二醇氨基或磷脂聚乙二醇生物素中的至少一種。

在本發明的一種實施方式中，所述COD-CEH-HRP-β-CD層的成分還包含NaOH。

本發明還提供了一種制備上述三電極體系電化學傳感器的方法，所述方法包括如下步驟：