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一种基于石墨烯纳米墙的葡萄糖传感器的制备方法技术

技术编号:13770103 阅读:90 留言:0更新日期:2016-09-29 08:18
本发明专利技术提供了一种葡萄糖传感器的制备方法,采用石墨烯纳米墙作为负载骨架,通过对关键传感器基材‑三维石墨烯墙的生长条件研究和技术改进,对传感器的制备和葡萄糖氧化酶功能化技术优化,能够制得新型的三维石墨烯葡萄糖传感器,且该传感器对于葡萄糖的电化学响应灵敏度高,并体现出了较好的线性响应性和优良的葡萄糖传感特异性。产品生产工艺更为简单、成本低廉,适于大规模的工业化批量生产。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种葡萄糖传感器的制备方法。
技术介绍
糖尿病是一组由于胰岛素分泌缺陷和/或胰岛素作用障碍所致的以高血糖为特征的代谢性疾病。糖尿病已成为一个遍及全球的社会健康问题,已经成为继肿瘤、心脑血管疾病之后严重威胁人类健康的慢性疾病。长期的糖尿病会引起诸多的并发症,如心脏病、肾衰、失明和周围神经病等,而严格的、个性化的血糖控制可以明显地减少并发症的出现。近年来,葡萄糖生物传感器因携带方便、灵敏度高、选择性好、检测速度快、操作简单等特点备受关注。按生物传感器构建可分为有酶和无酶葡萄糖电化学传感器,其中有酶传感器因其制作工艺简单、传感特异性强而被广泛研发。石墨烯,一种由单层碳原子组成的新型二维碳基纳米材料,在生物电化学领域中的研究日益受到关注,其优良的电催化性能使其成为制备酶电化学生物传感器理想的电极材料之一,其特殊的分子结构使其可以有效地促进电子传输,提升生物传感器的响应信号和灵敏度。此外,其良好的生物相容性能够保持传感器所负载酶的生物活性,改善传感器的稳定性。近来,石墨烯纳米墙,一种由石墨烯纳米片垂直分布于基底材料上的石墨烯三维结构,与二维石墨烯相比具有更为丰富的形态结构和巨大本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种葡萄糖传感器的制备方法,采用石墨烯纳米墙作为负载骨架,所述石墨烯纳米墙采用等离子体增强化学气相沉积法(PECVD)制备,铜箔先后进行升温、退火、生长步骤;其中,升温条件为30~90min升温至500~800℃,氢气=5~30sccm;退火条件为30~90min,维持600~800℃,氢气=5~15sccm;生长条件为600~800℃维持60~120min,甲烷:氢气为4:8sccm,射频为200~500mw;关闭射频和甲烷,氢气设置为2~20sccm,降温后取出生长有石墨烯墙的铜箔;将石墨烯纳米墙转移到聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)后,采用丝网印刷法印制三电极后,对电极进行表面功能化将葡萄...

【技术特征摘要】
1.一种葡萄糖传感器的制备方法,采用石墨烯纳米墙作为负载骨架,所述石墨烯纳米墙采用等离子体增强化学气相沉积法(PECVD)制备,铜箔先后进行升温、退火、生长步骤;其中,升温条件为30~90min升温至500~800℃,氢气=5~30sccm;退火条件为30~90min,维持600~800℃,氢气=5~15sccm;生长条件为600~800℃维持60~120min,甲烷:氢气为4:8sccm,射频为200~500mw;关闭射频和甲烷,氢气设置为2~20sccm,降温后取出生长有石墨烯墙的铜箔;将石墨烯纳米墙转移到聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)后,采用丝网印刷法印制三电极后,对电极进行表面功能化将葡萄糖氧化酶负载到三维石墨烯纳米墙。2.如权利要求1所述的葡萄糖传感器的制备方法,所述表面功能化步骤为:a) 将100-800IU/ml的葡萄糖氧化酶溶液负载到三维石墨烯纳米墙,晾干;b)将0.3-3.5wt%壳聚糖溶液滴覆到三维石墨烯/葡萄糖氧化酶表面;c)将0.25-2wt%的戊二醛固定到三维石墨烯墙/酶/壳聚糖表面,晾干,d) 采用PBS溶液清洗电极并保存。3.如权利要求2所述的葡萄糖传感器的制备方法,所述PBS溶液浓度为0.1M,pH= 7.0,清洗和保存温度为2-8℃。4. 如权利要求1或2所述的葡萄糖传感器的制备方法,采用丝网印刷法印制电极步骤为:a)将Ag/AgCl油墨印制在PET上作为参比电极,在60-100℃范围烘烤5-25分钟,b)将碳油墨印制在PET上作为工作电极和对电极,在80-120℃范围烘烤15-30分钟,c)在工作电极表面再印制一层绝缘浆料,在50-90℃范围内烘烤5-20分钟,d)将三电极分别接上导电银丝引出电路。5.如权利要求1所述的葡萄糖传感器的制备方法,包括以下步骤:(1) 石墨烯墙的制备采用PECVD法,将厚度为1μm~100μm的铜箔水平放置在生长炉的玻璃管中,先后经过升温、退火、生长三个步骤;其中,升温过程为3...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈前伟冯华陈志谭亮孙泰魏大鹏
申请(专利权)人:陈前伟中国人民解放军第三军医大学第一附属医院
类型:发明
国别省市:重庆;50

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