【技术实现步骤摘要】
具有纳米多孔结构的胶体以及用于非酶葡萄糖感测的装置和系统
[0001]本申请为国际申请号为PCT/US2018/065838、国际申请日为2018年12月14日、专利技术名称为“具有纳米多孔结构的胶体以及用于非酶葡萄糖感测的装置和系统”的PCT申请于2020年05月14日进入中国国家阶段后申请号为201880073713.7的中国国家阶段专利申请的分案申请。
技术介绍
[0002]本公开涉及葡萄糖感测。
[0003]相关技术的论述
[0004]在医疗保健行业,人们对改善感测和监测血糖水平的技术非常感兴趣。如今,大多数葡萄糖传感器使用电化学方法。大多数(如果不是全部的话)电化学传感器使用基于酶的电化学传感器。
技术实现思路
[0005]本专利技术的一方面提供一种胶体组合物,其包含:许多分散在液体中的纳米颗粒团簇,其中每一团簇包含许多纳米颗粒,这些纳米颗粒聚集在一起形成具有纳米尺寸或微米尺寸长度的不规则形主体,其中单独的纳米颗粒具有大致椭圆形或球形的离散主体,其直径为约2nm至约5nm,其中颗粒间间隙在各团簇内的相邻纳米颗粒之间形成且具有约0.5nm至约2nm的颗粒间间隙距离。
[0006]在上述胶体组合物中,颗粒间间隙通常可分布遍及各团簇。组合物可大体上不含表面活性剂。所述液体可包含水,其中所述胶体组合物可包含以100重量份其中所含的纳米颗粒计,量小于2重量份的表面活性剂。胶体组合物中所含的纳米颗粒以胶体组合物的总重量计的量可介于约0.01wt%与约2wt%之间。胶体组合物中所含的纳米颗粒 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种纳米多孔层,其包含:包括许多纳米颗粒的不规则形主体的沉积物,所述纳米颗粒具有大致椭圆形或球形形状,其长度在介于2nm与5nm之间的范围内,其中相邻的不规则形主体彼此邻接,同时在它们之间形成未占据空间,其中相邻的不规则形主体进一步邻接其它的不规则形主体,形成不规则形主体的三维互连网络,其中所述相邻的不规则形主体之间的未占据空间与由其它不规则形主体所形成的其它未占据空间连接,形成不规则形空间的三维互连网络,所述不规则形空间的三维互连网络被提供在所述不规则形主体的三维互连网络外,其中,在所述不规则形主体的三维互连网络内,至少一部分所述纳米颗粒彼此相邻而其间无中间纳米颗粒且以其间的颗粒间纳米孔彼此分开,其中所述纳米多孔层包含在所述不规则形主体的三维互连网络内的所述颗粒间纳米孔,且还包含在所述不规则形主体的三维互连网络外的所述不规则形空间的三维互连网络。2.权利要求1所述的纳米多孔层,其中在所述不规则形主体的三维互连网络内的至少一部分所述颗粒间纳米孔包含尺寸范围介于0.5nm与3nm之间的间隙。3.权利要求1所述的纳米多孔层,其中所述不规则形空间的三维互连网络的至少一部分所述不规则形空间包含尺寸范围介于100nm与500nm之间的间隙。4.权利要求1所述的纳米多孔层,其中所述颗粒间纳米孔通常分布遍及所述不规则形主体的三维互连网络内,其中所述不规则形空间的三维互连网络的所述未占据空间通常分布遍及所述纳米多孔层中。5.权利要求1所述的纳米多孔层,其中所述颗粒间纳米孔大体上在所述不规则形主体的三维互连网络内互连且进一步连接到所述不规则形空间的三维互连网络上。6.权利要求1所述的纳米多孔层,其中所述纳米多孔层在其中不包含有机分子或如果有的话包含以100重量份所述沉积物计,量小于0.5重量份的有机分子。7.权利要求1所述的纳米多孔层,其中所述纳米多孔层具有介于100与2500之间的粗糙度系数。8.一种葡萄糖传感电极,其包括:包括导电表面的衬底;和在所述导电表面上形成的权利要求1至7中任一项所述的纳米多孔层。9.权利要求8所述的葡萄糖传感电极,其中所述葡萄糖传感电极不包含葡萄糖特异性酶。10.权利要求8所述的葡萄糖传感电极,其中所述纳米多孔层在其中不包含有机分子或包含以100重量份所述沉积物计,量小于0.5重量份的有机分子。11.权利要求8所述的葡萄糖传感电极,其中所述衬底包括导电金属层和形成于所述导电金属层上的导电碳层,其中所述衬底包括提供所述导电表面的导电或半导电材料。12.权利要求8所述的葡萄糖传感电极,其中当在接触含葡萄糖的液体的所述葡萄糖传感电极与参比电极之间施加0.2
‑
0.45V的偏置电压时,所述葡萄糖传感电极被配置来使所述纳米多孔层中的葡萄糖氧化且被配置
来产生电流,所述电流是由葡萄糖氧化单独产生的葡萄糖氧化电流与由含葡萄糖的液体同所述葡萄糖传感电极的其它电化学相互作用产生的背景电流的总和,其中当所述含葡萄糖的液体含有浓度为4
‑
20mM(72
‑
360mg/dL)的葡萄糖时,在稳态下,所述葡萄糖氧化电流处在高于10nA/mMcm2的水平下。13.权利要求8所述的葡萄糖传感电极,其还包括:形成于所述纳米多孔层上的电解质离子阻挡层;和形成于所述电解质离子阻挡层上的生物相容性层,其中,当接触含有葡萄糖、Na
+
、K
+
、Ca
2+
、Cl
‑
、PO
43
‑
和CO
32
‑
的液体时,所述电解质离子阻挡层被配置来抑制所述液体中所含的Na
+
、K
+
、Ca
2+
、Cl
‑
、PO
43
‑
和CO
32
‑
向所述纳米多孔层扩散,以使得在所述电解质离子阻挡层上面与所述电解质离子阻挡层下面之间存在Na
+
、K
+
、Ca
2+
、Cl
‑
、PO
43
‑
和CO
32
‑
的组合浓度的大体不连续性。14.权利要求13所述的葡萄糖传感电极,其中在所述电解质离子阻挡层之下的所述组合浓度大于在所述电解质离子阻挡层之上的所述组合浓度的0%且小于其10%。15.权利要求13所述的葡萄糖传感电极,其中所述电解质离子阻挡层包括多孔的疏水性聚合物层,其被配置来限制Na
+
、K
+
、Ca
2+
、Cl
‑
、PO
43
‑
和CO
32
‑
迁移穿过其中,而不限制葡萄糖分子迁移穿过其中。16.权利要求13所述的葡萄糖传感电极,其中所述电解质离子阻挡层包含选自由以下组成的组中的至少一种:聚(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA)、聚(甲基丙烯酸羟乙酯)(PHEMA)和聚...
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