血糖酮體生物傳感器的研制.pdf

1、隨著人口老齡化的加快和居民生活方式的改變，我國糖尿病患病率呈明顯上升趨勢(shì)。糖尿病的巨大危害主要體現(xiàn)在它會(huì)帶來嚴(yán)重的并發(fā)癥，如糖尿病酮癥酸中毒、腎病、眼病及糖尿病足等。為了讓患者能及時(shí)了解身體狀況同時(shí)預(yù)防糖尿病酮癥酸中毒的發(fā)生，對(duì)血糖和酮體進(jìn)行有效監(jiān)測意義重大。
　　本論文的研究目的是開發(fā)出能夠檢測血糖和酮體兩個(gè)生化參數(shù)的生物傳感器。主要內(nèi)容如下：
　　1.采用BVT Technologies公司(捷克)生產(chǎn)的型號(hào)為AC1.W

2、2.R1的陶瓷電極為基礎(chǔ)電極，分別運(yùn)用鐵氰化鉀和二茂鐵作為電子媒介體，通過戊二醛—牛血清白蛋白共價(jià)交聯(lián)固定葡萄糖氧化酶制得葡萄糖生物傳感器。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：(1)由于二茂鐵不溶于水，相比鐵氰化鉀，用它制備的傳感器信號(hào)更穩(wěn)定；(2)用二茂鐵制備的葡萄糖傳感器在葡萄糖濃度為0~29.6 mM范圍內(nèi)，響應(yīng)電流與葡萄糖濃度具有較好的線性關(guān)系，線性回歸方程為：I(μA)=0.4074+0.1038C(mmol/L)，靈敏度為3.306μA/(cm2·m

3、mol/L)，相關(guān)系數(shù)為0.9834；(3)實(shí)驗(yàn)所用陶瓷電極在連續(xù)重復(fù)測定2次之后，參比電極有不同程度的脫落。
　　2.采用MEMS技術(shù)小批量加工了薄膜金電極。與1中的陶瓷電極相比，前者的性價(jià)比更高。以實(shí)驗(yàn)室自制的薄膜金電極作基礎(chǔ)電極，分別采用明膠包埋和戊二醛交聯(lián)兩種酶固定化方法制備葡萄糖傳感器。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：采用明膠包埋法固定葡萄糖氧化酶可以有效拓寬傳感器的線性檢測范圍(0.8~30 mM)，但是，傳感器的靈敏度不高(5.44μA/

4、(cm2· mmol/L))。利用戊二醛交聯(lián)法固定酶制備傳感器，靈敏度提高到47.19μA/(cm2·mmol/L)。同時(shí)，線性檢測范圍(0~25 mM)也達(dá)到了應(yīng)用要求。
　　3.將β-羥丁酸脫氫酶、輔酶NAD+等固定在薄膜金電極上，以二茂鐵作電子媒介體，采用計(jì)時(shí)電流法對(duì)β-羥丁酸濃度進(jìn)行測定。優(yōu)化了NAD+濃度、工作電壓等影響因素。結(jié)果表明：該傳感器對(duì)β-羥丁酸的測量范圍是0.5~8 mM，線性回歸方程為I(μA)=2.552