血糖测试的方法及生物传感器技术

本发明专利技术提供了一种血糖测试的方法，包括以下步骤：(1)在固体基态物质上固定能与转录因子特异性结合的核酸序列，加入样品，形成复合物；(2)在载体上固定转录因子的抗体和蔗糖转化酶等步骤，并用血糖仪来进行检测，血糖仪包括芯片底板、PH值检测传感器、过氧化氢检测传感器、氧检测传感器、氧信号输出触点、过氧化氢信号输出触点和PH值检测信号输出触点。

Blood Glucose Testing Method and Biosensor

The present invention provides a method for measuring blood sugar, which includes the following steps: (1) fixing nucleic acid sequence which can specifically bind to transcription factors on solid ground state substances, adding samples to form complexes; (2) fixing antibodies of transcription factors and sucrose converting enzymes on carriers, and using a blood sugar meter to detect blood sugar, including chip bottom plate, PH value detection sensor, and so on. Hydrogen oxide detection sensor, oxygen detection sensor, oxygen signal output contact, hydrogen peroxide signal output contact and PH value detection signal output contact.

【技术实现步骤摘要】
血糖测试的方法及生物传感器
本专利技术涉及一种生物检测领域。
技术介绍
转录因子是一类DNA结合蛋白，能够与特异的DNA序列结合，在基因表达调控中发挥着重要作用，它们与肿瘤发生、基因修复、细胞分化与凋亡密切相关。传统的方法用于DNA结合蛋白的检测主要有：凝胶迁移滞留法(electrophoreticmobilityshiftassay，EMSA)、酶联免疫吸附法(enzyme-linkedimmunosorbentassay，ELISA)、DNA足迹法(DNAfootprinting)以及蛋白印迹法(Westernblotting)。但是，这些方法操作比较麻烦，费时耗力，不利于转录因子的快速检测。近年来，各类新型的传感器用于转录因子的检测不断出现，其检测原理是基于转录因子与特异的核酸序列结合，从而导致一系列的可检测信号的变化，主要有荧光法、比色法、电化学法、电化学发光法以及拉曼散射法等(A.J.Bonham,K.Hsieh,B.S.Ferguson,A.Vallee-Belisle,F.Ricci,H.T.SohandK.W.Plaxco,J.Am.Chem.Soc.,2012,134,3346-3348)。虽然与传统的方法相比，这些新技术操作方便，检测灵敏度高，但是它们都需要用到实验室特定的仪器，需要专业的技术人员，而且仪器价格昂贵，难以推广到普通人群应用。试纸条生物传感器也有报道用于转录因子的检测，但是只能提供定性分析，难以满足实际定量的需求，因而限制了它的实际应用Z.Fang,C.Ge,W.Zhang,P.LieandL.Zeng,Biosens.Bioelectron.,2011,27,192-196血糖检测从有创到微创的发展过程，也是血浆糖测定到毛细血管全血糖测定的发展，目前大多使用葡萄糖生物传感器来检测血糖浓度，按工作原理可分为电化学型、压电型、热电型、光学型等，其中电化学型是血糖检测的主流。大多数上市的血糖仪都是电化学型的测电流葡萄糖传感器。1962年，Clark就提出了葡萄糖生物传感器的原理，他们预示用一薄层葡萄糖氧化酶(GOD)覆盖在氧电极表面，通过氧电极检测溶液中溶解氧的消耗量可以间接测定葡萄糖的含量。1968年Updike和Hikcs根据此原理成功地制成了第一支葡萄糖生物传感器。从此以后，基于酶电极的电流型生物传感器得到了迅速的发展。葡萄糖氧化酶电极的结构根据生物电化学原理设计的便携式血糖仪是采用一次性使用的葡萄糖氧化酶印刷电极(即血糖试条)作为传感器，将被测血样滴在试条上，电极上的氧化酶促使血样中的葡萄糖与氧发生氧化还原反应，相关化学反应式为：葡萄糖+O2+H2O葡萄糖酸+H2O2该反应所产生的电子被导电介质转移给电极，电极在恒定的工作电压(0.5V)作用下便产生电流。经过一段时间后，酶电极的电流值的大小与血样中葡萄糖浓度呈一定的线性关系，通过检测电流变化与葡萄糖浓度的这个线性关系达到检测血糖浓度的目的。简单地说就是“施加一定电压于经酶反应后的血液产生的电流会随着血液中的血糖浓度的增加而增加"。通过精确测量出这些微弱电流，并根据电流值和血糖浓度的关系，反算出相应的浓度。下面就从血糖仪的工作原理方面对其进行介绍。血糖仪是葡萄糖生物传感器的其中一种应用。生物传感器是一种获取外界信息的装置和系统，是人类感官功能的弥补和延伸，它以生物活性物质作为敏感元件，在实现机理上更接近于生物体本身的感官系统，能够对所要检测的物质进行快速分析和追踪。生物传感器的工作原理如图1所示，从图中可知，生物传感器主要由两部分组成：产生信号的敏感组件和处理信号的辅助仪器。其中敏感组件是整个生物传感器的核心。敏感组件又包括两个部分：敏感元件和换能器。敏感元件是指对目标物进行选择性作用的生物活性单元，如具有选择特异性功能的酶、抗体、DNA、核酸、细胞受体和完整细胞等。换能器是指能捕捉敏感元件与目标物之间的作用过程，并将其表达为物理信号的组件，主要有电化学器件、光学器件、热敏器件、声波器件、压电器件等。根据换能器的不同，可以将血糖仪分为两大类：光电型和电极型。电极型血糖仪的组成部分，包括血糖试纸和用作电化学读数计的血糖仪。血糖试纸即敏感元件，血糖仪集换能器与信号处理系统于一体。当血糖试纸插入血糖仪的插槽并加入血样后，以铁氰化钾/亚铁氰化钾为导电介质实施血糖的电化学测定时血糖试纸的电极上将发生反应。葡萄糖(Glucose)经葡萄糖氧化酶(GO/FAD)催化氧化成为葡萄糖内酯(d-Gluconolactone)，同时葡萄糖氧化酶转化为其还原态(GO/FADH2)。接着，葡萄糖内酯水解为葡萄糖酸(GluconicAcid)，还原态葡萄糖氧化酶将铁氰离子([Fe(CN)6]3-)还原为亚铁氰离子([Fe(CN)6]4-)。当血糖仪施加一定的电压后，亚铁氰离子([Fe(CN)6]4-)还原为铁氰离子([Fe(CN)6]3-),并产生电流，电流大小与葡萄糖浓度成正比，该线性关系由电流-葡萄糖浓度线性方程来描述：电流＝K[葡萄糖浓度]+B直线的斜率(K)和截距(B)是二者的相关系数。K和B已经经过校准并存储在血糖仪内,每次测定血糖时产生的电流值就会被转换为血糖浓度值，并直接在血糖仪上显示。纳米科技的兴起已经为电化学生物传感器的研究开辟了一片新的天地，纳米材料具有比表面积大、催化活性高、吸附能力强、生物相容性好等诸多优点，在传感器构建中具有多方面的作用，如加快响应速度、提高测量精确度和灵敏度等。纳米材料电极检测葡萄糖可以提升传感器响应电流等性能但现有技术并没有一种生产简便，检测效率较高的生物传感器电极。
技术实现思路
本专利技术提供了一种血糖测试的方法，包括以下步骤：(1)在固体基态物质上固定能与转录因子特异性结合的核酸序列，加入样品，形成复合物；(2)在载体上固定转录因子的抗体和蔗糖转化酶；(3)将步骤(1)所得的固体基态物质与步骤(2)所得的载体混合，去除未结合的载体；(4)加入过量蔗糖，反应一段时间后，用血糖仪来检测葡萄糖含量，再换算为样品中转录因子的含量，其中，所述血糖仪包含生物传感器，该生物传感器包括：芯片底板、PH值检测传感器、过氧化氢检测传感器、氧检测传感器、氧信号输出触点、过氧化氢信号输出触点和PH值检测信号输出触点，其中，所述PH值检测传感器、过氧化氢检测传感器、氧检测传感器并排设置在所述芯片底板上，还包括：氧信号输出触点，与所述氧检测传感器电连接；过氧化氢信号输出触点，与所述过氧化氢检测传感器电连接；氧信号输出触点，与所述氧检测传感器电连接。可选地，所述的固体基态物质是选自：酶标板、电极、磁珠。本专利技术还提供了一种生物传感器，包括：芯片底板、PH值检测传感器、过氧化氢检测传感器、氧检测传感器、氧信号输出触点、过氧化氢信号输出触点和PH值检测信号输出触点，其中，所述PH值检测传感器、过氧化氢检测传感器、氧检测传感器并排设置在所述芯片底板上，还包括：氧信号输出触点，与所述氧检测传感器电连接；过氧化氢信号输出触点，与所述过氧化氢检测传感器电连接；氧信号输出触点，与所述氧检测传感器电连接，其中，所述PH值检测传感器、过氧化氢检测传感器、氧检测传感器分别包括一个电极和导线，且通过所述导线分别与氧信号输出触点、过氧化氢信号输本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种血糖测试的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)在固体基态物质上固定能与转录因子特异性结合的核酸序列，加入样品，形成复合物；(2)在载体上固定转录因子的抗体和蔗糖转化酶；(3)将步骤(1)所得的固体基态物质与步骤(2)所得的载体混合，去除未结合的载体；(4)加入过量蔗糖，反应一段时间后，用血糖仪来检测葡萄糖含量，再换算为样品中转录因子的含量，其中，所述血糖仪包含生物传感器，该生物传感器包括：芯片底板、PH值检测传感器、过氧化氢检测传感器、氧检测传感器、氧信号输出触点、过氧化氢信号输出触点和PH值检测信号输出触点，其中，所述PH值检测传感器、过氧化氢检测传感器、氧检测传感器并排设置在所述芯片底板上，还包括：氧信号输出触点，与所述氧检测传感器电连接；过氧化氢信号输出触点，与所述过氧化氢检测传感器电连接；氧信号输出触点，与所述氧检测传感器电连接。

【技术特征摘要】
1.一种血糖测试的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)在固体基态物质上固定能与转录因子特异性结合的核酸序列，加入样品，形成复合物；(2)在载体上固定转录因子的抗体和蔗糖转化酶；(3)将步骤(1)所得的固体基态物质与步骤(2)所得的载体混合，去除未结合的载体；(4)加入过量蔗糖，反应一段时间后，用血糖仪来检测葡萄糖含量，再换算为样品中转录因子的含量，其中，所述血糖仪包含生物传感器，该生物传感器包括：芯片底板、PH值检测传感器、过氧化氢检测传感器、氧检测传感器、氧信号输出触点、过氧化氢信号输出触点和PH值检测信号输出触点，其中，所述PH值检测传感器、过氧化氢检测传感器、氧检测传感器并排设置在所述芯片底板上，还包括：氧信号输出触点，与所述氧检测传感器电连接；过氧化氢信号输出触点，与所述过氧化氢检测传感器电连接；氧信号输出触点，与所述氧检测传感器电连接。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的固体基态物质是选自：酶标板、电极、磁珠。3.一种生物传感器，其特征在于，包括：芯片底板、PH值检测传感器、过氧化氢检测传感器、氧检测传感器、氧信号输出触点、过氧化氢信号输出触点和PH值检测信号输出触点，其中，所述PH值检测传感...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘峻，
申请(专利权)人：上海瀚联医疗技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31