一种葡萄糖氧化酶纳米胶囊传感器及其制备和应用制造技术

一种葡萄糖氧化酶纳米胶囊传感器及其制备和应用，酶基生物传感器在生物医疗、生命健康、食品安全、环境安全、食品发酵等领域具有广阔的应用前景，目前限制其商品化的主要因素是酶传感器的稳定性有待进一步提高。本发明专利技术提供了一种高稳定性酶传感器的制备方法及应用，即基于酶分子纳米胶囊制备酶传感器的方法。该酶纳米胶囊传感器的制备主要包括以下步骤：首先，利用原位自由基聚合法制备酶单分子纳米胶囊(或酶多分子纳米胶囊)；然后将上述酶分子纳米胶囊用于制备酶纳米胶囊传感器。该酶传感器的优势在于其热稳定性、有机溶剂耐受性、存储和使用寿命等得到了明显提高。本发明专利技术所得到的酶纳米胶囊传感器在人体可穿戴设备、生物医疗、分析检测、食品发酵等多个领域具有巨大市场应用潜力。

【技术实现步骤摘要】
一种葡萄糖氧化酶纳米胶囊传感器及其制备和应用
本专利技术属于生物传感器和分析检测领域，具体涉及一种基于酶纳米胶囊包括葡萄糖氧化酶纳米胶囊的传感器及其制备方法与在葡萄糖检测和人体可穿戴设备等领域的应用。
技术介绍
血糖检测是糖尿病诊断、治疗和管理的基础。目前全球糖尿病患者4.2亿人以上，2015年仅中国糖尿病患者人数就高达1.09亿人。血糖仪和血糖试纸(即酶基电化学葡萄糖传感器)的全球市场容量高达200多亿美元。目前市售血糖试纸主要有两种：一种是葡萄糖氧化酶(GOx)电极测量法，此种试纸占主导地位，通过检测血糖试纸上血液中氧气浓度的变化来指示血糖浓度，优点是对葡萄糖具有专一选择性，缺点是存储稳定性较差(一般为3个月之内，试纸从容器中取出后要在5分钟之内使用完毕)，测量重现性差(约15％误差)。另一种是葡萄糖脱氢酶电极测量法，优点是易保存稳定性较好，缺点是血液中的木糖、麦芽糖、半乳糖等会产生干扰。1997-2009年间，美国食品药品监督局(FDA)接到至少13起致命报告，美国FDA曾经连续3次发出缺陷警告，使用葡萄糖脱氢酶(GDH-PQQ)技术的血本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种生物传感器，其特征在于，所述生物传感器使用酶纳米胶囊作为酶电极生物识别分子或者作为酶电极生物识别元件的一部分。/n

【技术特征摘要】
1.一种生物传感器，其特征在于，所述生物传感器使用酶纳米胶囊作为酶电极生物识别分子或者作为酶电极生物识别元件的一部分。


2.根据权利要求1所述的生物传感器，其特征在于，所述酶纳米胶囊为酶单分子纳米胶囊或酶多分子纳米胶囊。


3.根据权利要求1所述的生物传感器，其特征在于，所述酶纳米胶囊的尺寸小于100nm；所述酶纳米胶囊包含至少一个酶分子作为内核或者作为内核的一部分；所述内核外面包裹了一层网状的聚合物薄膜作为外壳；所述聚合物薄膜的厚度为0.1nm～100nm，所述聚合物薄膜为单体或聚合物通过共价方式形成；所述单体或聚合物含有羧基、氨基、正电荷、负电荷或双键基团中至少一种。


4.根据权利要求1-3任意一项所述的生物传感器，其特征在于，所述酶纳米胶囊为葡萄糖氧化酶纳米胶囊。


5.一种权利要求4所述传感器的制备方法，其特征在于，所述生物传感器的制备方法包括两个：
方法一：将电极增敏材料和电极成膜材料与超纯水混合，得到混合溶液，然后将所述混合溶液滴加、浇注或打印到电极的表面上，干燥，得到传感器前体；最后，将葡萄糖氧化酶纳米胶囊(nGOx)溶液滴加、打印或浇注到所述传感器前体上，干燥，得到所述生物传感器；所述混合溶液中电极增敏材料和电极成膜材料的浓度均为0.05～20mgmL-1，优选为2mgmL-1；所述混合溶液的滴加量为0.1～3μL/mm2；所述葡萄糖氧化酶纳米胶囊溶液的浓度为0.1～30mgmL-1，优选10mgmL-1；所述nGOx溶液在传感器前体上的滴加、打印或浇注量为0.1～3μL/mm2；
方法二：将电极增敏材料、电极成膜材料、葡萄糖氧化酶纳米胶囊(nGOx)与超纯水混合，得到混合溶液，然后将所述混合溶液滴加、打印或浇注到所述电极的表面上，干燥，得到所述生物传感器；所述混合溶液中，电极增敏材料和电极成膜材料的浓度均为0.0～20m...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢宪波，郸嘉，陈吉平，
申请(专利权)人：中国科学院大连化学物理研究所，
类型：发明
国别省市：辽宁;21