一种葡萄糖氧化酶生物传感器的制备方法及其应用技术

本发明专利技术公开了一种葡萄糖氧化酶生物传感器的制备方法及其应用。该生物传感器包括有一基体电极，其感应端包覆孔雀石绿薄膜，膜上修饰有葡萄糖修饰酶。其制备方法为：先通过电聚合方法在玻碳电极上形成孔雀石绿膜，再在膜上利用滴涂方法修饰葡萄糖氧化酶即可。本发明专利技术方法制备的复合膜生物传感器，能够用于测定溶液中的葡萄糖浓度，这种复合薄膜酶电极对葡萄糖氧化有良好的响应。本发明专利技术方法制备步骤简单，所制得的生物传感器导电性好，选择性好，催化活性高，灵敏度高，在葡萄糖的催化和检测方面具有很好前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于酶生物传感器
，特别涉及一种高灵敏度的葡萄糖氧化酶生物 传感器的制备方法及其应用。
技术介绍
生物传感器由于其快速敏锐的检测性能以及所需仪器价格低廉等优点而广泛应 用于生命物质的电化学检测。开发用于检测体内葡萄糖浓度的微小变化的高灵敏度的葡萄 糖酶生物传感器具有重要的科学意义和使用价值。 孔雀石绿属于三苯甲烷类染料，是一种新颖的修饰电极的材料，其优良的导电性 能会很好地促进生物电活性分子的电子传递，应用于电化学传感器上能显著提高对检测物 质的响应程度。与其他修饰的葡萄糖氧化酶的生物传感器相比，孔雀石绿薄膜修饰的葡萄 糖氧化酶生物传感器制作简单，灵敏度高，反应速度快，抗干扰强，检测范围宽，必将为生物 传感器的发展带来更大的进步。 葡萄糖氧化酶因为具有极其重要的催化活性而被广泛研究。而且其价格低廉，性 质稳定，实用性强，常被人们用作制备生物传感器的理想分子。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供。 本专利技术的原理和思路：利用电聚合的方法将孔雀石绿溶液修饰在电极表面，形成 一种载体薄膜，在薄膜表面滴加葡萄糖氧化酶溶液，在酶溶液中混合戊二醛、Nafion (全氟 化高分子聚合物磺酸盐阳离子交换剂）使葡萄糖氧化酶更加稳固的与孔雀石绿薄膜交联 在一起，形成一种对葡萄糖有特定响应的薄膜。利用这种修饰电极的表面葡萄糖氧化酶对 葡萄糖进行催化氧化，生成葡萄酸、过氧化氢，通过循环伏安法能够准确的对葡萄糖进行定 量分析。 具体步骤为： (1)将基体电极在金砂相纸上用0. 5 Mffl的抛光粉粗磨，用超纯水冲洗干净后在麂皮布 上用0. 35 的Al2O3抛光粉细磨，再用超纯水冲洗干净后置于体积比为1:3的HNO 3/无水 乙醇混合溶液和二次水中各超声清洗2 min，再用超纯水冲洗干净，晾干，即制得预处理后 的基体电极。 (2)以步骤（1)预处理后的基体电极为工作电极，在0· I mol/L的H2SO^进行循 环伏安法扫描，扫描电位范围为-I. 〇~l. 4V ;扫描速率为0. lV/s ;扫描段数为20段，至循环 伏安曲线稳定，即完成基体电极的活化。 (3)以步骤⑵活化后的基体电极作为工作电极，在15ml烧杯中依次加入2 mL 3X103 mol/L的孔雀石绿溶液、5 mL 0.2 mol/L的磷酸缓冲溶液和3 mL I mol/L的NaNO3 溶液，用循环伏安法进行扫描，扫描电位范围为-I. 4~1. 8 V ;扫描速率为0.1 V/s ;扫描段 数为30段，扫描完后，用超纯水冲洗干净基体电极，晾干，就在基体电极上制备了电聚合的 孔雀石绿薄膜。 (4)取4 mL的离心管依次加入10 μ L质量百分比浓度为2%的戊二醛水溶液、 50 μ L pH值为6. 0的PBS溶液和5mg葡萄糖氧化酶，然后用Nafion溶液定容至500 μ L，混 合、摇匀，即制得葡萄糖氧化酶混合液。 (5)在经步骤（3)处理过的基体电极的表面滴涂20 μ L步骤（4)制得的葡萄糖氧 化酶混合液，晾干后在电聚合的孔雀石绿薄膜上就形成了葡萄糖氧化酶层，即完成了电聚 合孔雀石绿薄膜修饰的葡萄糖氧化酶生物传感器的制备。 所述基体电极为玻碳电极或铟锡氧化物电极。 所述 PBS 溶液是 0. 2 mol/L 的 NaH2PO4-Na2HPO4缓冲溶液。 本专利技术制备的葡萄糖氧化酶生物传感器应用于对葡萄糖进行定量分析。 本专利技术方法制备步骤简单，所制得的生物传感器导电性好，选择性好，催化活性 高，灵敏度高，在葡萄糖的催化和检测方面具有很好前景。【附图说明】 图1为本专利技术实施例中的裸玻碳电极对空白溶液和葡萄糖溶液的响应图。 图2为本专利技术实施例中的电聚合孔雀石绿的玻碳电极对空白溶液和葡萄糖溶液 的响应图。 图3为本专利技术实施例中的孔雀石绿/葡萄糖氧化酶修饰电极对空白溶液和葡萄糖 溶液的响应图。 图4为本专利技术实施例中的孔雀石绿/葡萄糖氧化酶/nafion修饰电极对空白溶液 和葡萄糖溶液的响应图。 图5为本专利技术实施例中的孔雀石绿修饰电极在不同圈数下的紫外吸收图。 图6为本专利技术实施例中经过电聚合在电极表面修饰孔雀石绿的吸收峰与孔雀石 绿溶液的紫外吸收光谱。 图7为本专利技术实施例中电聚合孔雀石绿薄膜修饰葡萄糖氧化酶生物传感器在不 同扫描速率下对峰形的影响图。 图8为本专利技术实施例制得的电聚合孔雀石绿薄膜修饰葡萄糖氧化酶生物传感器 在不同扫描速率下与峰电流的线性关系图。 图9为本专利技术实施例制得的电聚合孔雀石绿薄膜修饰葡萄糖氧化酶生物传感器 在不同浓度葡萄糖体系下的循环伏安图。 图10为本专利技术实施例制得的电聚合孔雀石绿薄膜修饰葡萄糖氧化酶生物传感器 在不同浓度葡萄糖体系下与峰电流的函数关系图。【具体实施方式】 以下将结合说明书附图和具体实施例对本专利技术做进一步详细说明。 实施例： (1)将玻碳电极在金砂相纸上用〇. 5 Mffl的抛光粉粗磨，用超纯水冲洗干净后在麂皮布 上用0. 35 的Al2O3抛光粉细磨，再用超纯水冲洗干净后置于体积比为1:3的HNO 3/无水 乙醇混合溶液和二次水中各超声清洗2 min，再用超纯水冲洗干净，晾干，即制得预处理后 的基体电极。 (2)以步骤⑴预处理后的基体电极为工作电极，在0· I mol/L的H2S0#进行循 环伏安法扫描，扫描电位范围为-I. 〇~l. 4V ;扫描速率为0. 1V/S ;扫描段数为20段，至循环 伏安曲线稳定，即完成基体电极的活化。 (3)以步骤（2)活化后的基体电极作为工作电极，在15ml烧杯中依次加入2 mL 3X103 mol/L的孔雀石绿溶液、5 mL 0.2 mol/L的磷酸缓冲溶液和3 mL I mol/L的NaNO3 溶液，以Ag/AgCl电极作为参比电极，铂电极作为对电极，用循环伏安法进行扫描，扫描电 位范围为-I. 4~1. 8 V ;扫描速率为0.1 V/s ;扫描段数为30段，扫描完后，用超纯水冲洗干 净当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种葡萄糖氧化酶生物传感器的制备方法，其特征在于具体步骤为：(1)将基体电极在金砂相纸上用0.5 µm的抛光粉粗磨，用超纯水冲洗干净后在麂皮布上用0.35 µm的Al2O3抛光粉细磨，再用超纯水冲洗干净后置于体积比为1:3的HNO3/无水乙醇混合溶液和二次水中各超声清洗2 min，再用超纯水冲洗干净，晾干，即制得预处理后的基体电极；(2)以步骤(1)预处理后的基体电极为工作电极，在0.1 mol/L的H2SO4中进行循环伏安法扫描，扫描电位范围为‑1.0~1.4V；扫描速率为0.1V/s；扫描段数为20段，至循环伏安曲线稳定，即完成基体电极的活化；(3)以步骤(2)活化后的基体电极作为工作电极，在15ml烧杯中依次加入2 mL 3×10‑3 mol/L的孔雀石绿溶液、5 mL 0.2 mol/L的磷酸缓冲溶液和3 mL 1 mol/L的NaNO3溶液，用循环伏安法进行扫描，扫描电位范围为‑1.4~1.8 V；扫描速率为0.1 V/s；扫描段数为30段，扫描完后，用超纯水冲洗干净基体电极，晾干，就在基体电极上制备了电聚合的孔雀石绿薄膜；(4)取4 mL的离心管依次加入10μL 质量百分比浓度为2%的戊二醛水溶液、50μL pH值为6.0的 PBS溶液和5mg葡萄糖氧化酶，然后用Nafion溶液定容至500μL，混合、摇匀，即制得葡萄糖氧化酶混合液；(5)在经步骤(3)处理过的基体电极的表面滴涂20μL步骤(4)制得的葡萄糖氧化酶混合液，晾干后在电聚合的孔雀石绿薄膜上就形成了葡萄糖氧化酶层，即完成了电聚合孔雀石绿薄膜修饰的葡萄糖氧化酶生物传感器的制备；所述基体电极为玻碳电极或铟锡氧化物电极；所述PBS溶液为0.2 mol/L的NaH2PO4‑Na2HPO4缓冲溶液。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：潘宏程，郑巨瑞，汤红园，李建平，
申请(专利权)人：桂林理工大学，
类型：发明
国别省市：广西;45