一次性使用葡萄糖傳感器的載酶材料選擇.pdf

1、糖尿病是由遺傳和環(huán)境因素相互作用引起的代謝性內(nèi)分泌疾病，由于不能完全治愈，控制不好會(huì)給人體各個(gè)臟器帶來非常大的危害，嚴(yán)重者可發(fā)生多種急性并發(fā)癥而威脅生命。在糖尿病的診斷和治療中，血糖監(jiān)測(cè)非常重要。一次性使用葡萄糖傳感器可以方便、快捷地檢測(cè)糖尿病病人體內(nèi)血糖濃度，因此制備響應(yīng)靈敏度高、成本低的一次性葡萄糖傳感器非常必要。 通過對(duì)多種水溶性高分子材料進(jìn)行成膜實(shí)驗(yàn)、水溶性實(shí)驗(yàn)、電流響應(yīng)檢測(cè)等篩選出了相對(duì)較好的包埋材料羧甲基纖維素鈉(C

2、MC)，并詳細(xì)研究了不同濃度CMC對(duì)葡萄糖傳感器的響應(yīng)電流的影響。綜合考慮成膜性、水溶性和電流響應(yīng)等因素，實(shí)驗(yàn)得到濃度為1％以下的CMC材料是較佳的載酶材料，制得的葡萄糖傳感器在葡萄糖濃度50～400mg／dl范圍呈較好的線性響應(yīng)性能，在工作電壓為0.4V時(shí)，響應(yīng)靈敏度為56.57nA／(mmol.L<'-1>)。根據(jù)CMC的性質(zhì)，CMC應(yīng)當(dāng)盡量新鮮配制，并在制備過程中保持溫度相對(duì)穩(wěn)定。 利用納米顆粒的多種獨(dú)特效應(yīng)，研究了不同納

3、米顆粒應(yīng)用于葡萄糖傳感器的酶電極制備中對(duì)傳感器響應(yīng)電流的影響。制備了粒度在10～40nm的Au、Ag、SiO<,2>、Al<,2>O<,3>納米顆粒。在加入不同納米顆粒制得的酶電極的電流響應(yīng)性能中，Au、Ag、SiO<,2>都起到了增強(qiáng)效果，Al<,2>O<,3>納米顆粒增強(qiáng)效果不明顯。其中增強(qiáng)效果最明顯的是納米SiO<,2>顆粒，電流響應(yīng)靈敏度從未加納米顆粒時(shí)的56.57nA／ (mmol.L<'-1>)提高到了85.37nA／(mm

4、ol.L<'-1>)。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，納米SiO<,2>顆粒增強(qiáng)的葡萄糖傳感器響應(yīng)電流隨著SiO<,2>納米顆粒的加入量的增加而增加，SiO<,2>-Au復(fù)合納米顆粒的增強(qiáng)作用比單獨(dú)使用時(shí)大很多，電流響應(yīng)約為未加納米顆粒時(shí)的4倍。納米SiO<,2>顆粒強(qiáng)烈的吸附作用是葡萄糖傳感器響應(yīng)性能增強(qiáng)的重要原因。 通過選擇水溶性高分子材料和納米顆粒增強(qiáng)，制得了響應(yīng)時(shí)間為20秒、靈敏度大于85 nA／(mmol.L<'-1>)的一次性葡萄