The invention discloses a method for constructing a direct electron transfer glucose electrochemical sensor based on an ion microgel, in which a positively charged ion microgel and a negatively charged graphene oxide are assembled by electrostatic attraction, and the mixed substrate is modified on the surface of a glassy carbon electrode by a simple dropping coating method to form a composite substrate. A two-dimensional single-layer gel film composed of gel microspheres was formed, and then glucose oxidase was fixed on the surface of the gel by electrostatic attraction, and a multi-channel three-dimensional structure was assembled and piled up to promote the rapid transmission of electrons. The glucose electrochemical sensor constructed by the invention belongs to the third type of direct electron transfer sensor. It does not need the participation of oxygen and redox medium in the detection process, improves the sensing efficiency, realizes the glucose detection at lower potential, and avoids the signal produced by the electrochemical oxidation of some interfering substances at high potential. Interference, to achieve efficient, sensitive and accurate detection of glucose.
【技术实现步骤摘要】
基于离子微凝胶的直接电子传递型葡萄糖电化学传感器的构筑及应用
本专利技术涉及一种直接电子传递型葡萄糖电化学传感器的构建,尤其涉及一种基于离子微凝胶的直接电子传递型葡萄糖电化学传感器的构筑及应用,属于葡萄糖信号分子检测
技术介绍
实现对葡萄糖高效率的电催化氧化在生物传感及能源转换方面具有重大意义,尤其在临床检测方面的应用尤为显著。而葡萄糖氧化酶作为促进葡萄糖氧化的生物活性催化剂,具有特异性强、灵敏度高、低毒无污等特性。据大量文献报道,基于葡萄糖氧化酶的生物传感器可大致分为三类,相比于第一、二类基于葡萄糖氧化酶的传感器,第三类直接电子传递型葡萄糖传感器可以巧妙地克服以上两类传感器中所存在的氧化电位高、溶解氧浓度不足以及介质毒害等缺陷,在无氧无介质的条件下即可实现葡萄糖的氧化,并将产生的电子迅速地传递到电极表面,实现对葡萄糖的高效检测,因此受到研究者们的广泛关注。近年来,已有大量文献报道了基于直接电子传递的葡萄糖电化学传感器,各类无机纳米粒子、导电高分子聚合物以及各种各样的碳材料被广泛应用于构筑直接电子传递型葡萄糖传感器。然而,以上这些材料都不能很好地为葡萄糖氧化酶的固定提供一个适宜空间并保证其生物催化活性不被破坏。而且,一些无机纳米粒子还可能对生物体产生一些毒害现象,因此制备一种高效而安全的直接电子传递型葡萄糖传感器仍具有极大的挑战。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种基于离子微凝胶-氧化石墨烯的直接电子传递型葡萄糖电化学传感器的构筑方法。本专利技术构筑直接电子传递型葡萄糖电化学传感器的方法,是将带正电性的离子微凝胶与带负电性的氧化石墨烯通过静电引 ...
【技术保护点】
1.一种基于离子微凝胶的直接电子传递型葡萄糖电化学传感器的构筑方法,包括以下工艺步骤:(1)离子微凝胶的制备:在去离子水中,氮气氛围下,在交联剂、引发剂存在下,单体N‑异丙基丙烯酰胺和1‑乙烯基咪唑在60℃~70℃下聚合反应5~6小时;所得微凝胶悬浊液在分子量为14000的透析袋中透析5~7天,透析结束后冷冻干燥,即得离子微凝胶;(2)离子微凝胶‑氧化石墨烯混合液的制备:氧化石墨烯与离子微凝胶超声分散于水中,即得离子微凝胶‑氧化石墨烯混合液;(3)离子微凝胶‑氧化石墨烯在玻碳电极上的修饰:采用滴凃法将离子微凝胶‑氧化石墨烯混合液滴凃于玻碳电极表面,自然晾干;(4)葡萄糖氧化酶的固定:将浓度为30~40mg/ml的葡萄糖氧化酶溶液滴加到经修饰的玻碳电极上,再滴加浓度为20~30mg/ml壳聚糖溶液进行固定,然后于0~4℃下自然干燥后用浓度为0.02M的磷酸缓冲溶液进行浸泡除杂,即得基于离子微凝胶的直接电子传递型葡萄糖电化学传感器。
【技术特征摘要】
1.一种基于离子微凝胶的直接电子传递型葡萄糖电化学传感器的构筑方法,包括以下工艺步骤:(1)离子微凝胶的制备:在去离子水中,氮气氛围下,在交联剂、引发剂存在下,单体N-异丙基丙烯酰胺和1-乙烯基咪唑在60℃~70℃下聚合反应5~6小时;所得微凝胶悬浊液在分子量为14000的透析袋中透析5~7天,透析结束后冷冻干燥,即得离子微凝胶;(2)离子微凝胶-氧化石墨烯混合液的制备:氧化石墨烯与离子微凝胶超声分散于水中,即得离子微凝胶-氧化石墨烯混合液;(3)离子微凝胶-氧化石墨烯在玻碳电极上的修饰:采用滴凃法将离子微凝胶-氧化石墨烯混合液滴凃于玻碳电极表面,自然晾干;(4)葡萄糖氧化酶的固定:将浓度为30~40mg/ml的葡萄糖氧化酶溶液滴加到经修饰的玻碳电极上,再滴加浓度为20~30mg/ml壳聚糖溶液进行固定,然后于0~4℃下自然干燥后用浓度为0.02M的磷酸缓冲溶液进行浸泡除杂,即得基于离子微凝胶的直接电子传递型葡萄糖电化学传感器。2.如权利要求1所述一种基于离子微凝胶的直接电子传递型葡萄糖电化学传感器的构筑方法,其特征在于:步骤(1)中,单体N-异丙基丙烯酰胺(NIPAm)和1-乙烯基咪唑(VIM)的摩尔比为1:0.19~1:0.38。3.如权利要求1所述一种基于离子微凝胶的直接电子传递型...
【专利技术属性】
技术研发人员:何晓燕,张彩芸,刘利琴,韩慧敏,
申请(专利权)人:西北师范大学,
类型:发明
国别省市:甘肃,62
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