一种能消除干扰的葡萄糖生物传感器制造技术

一种能消除干扰的葡萄糖生物传感器，涉及一种消除干扰葡萄糖传感器测定的新方法，包括双恒电位仪、电解池、电流减法器，电解池由四电极体系组成，聚吡咯膜－葡萄糖氧化酶电极为工作电极Ｗ１，聚吡咯膜电极为工作电极Ｗ２，铂片电极为辅助电极Ｃ，饱和甘汞电极为参比电极Ｒ。本发明专利技术避免了现有技术难以有效地消除杂质干扰之不足，利用聚吡咯－聚吡咯葡萄糖氧化酶双工作电极系统、有效地消除多种无机物和有机物的共存体对测量的干扰。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种消除干扰葡萄糖传感器测定的新方法——聚吡咯-聚吡咯葡萄糖氧化酶双工作电极法。
技术介绍
英国学者Clark和Lyons在1962年提出，可以将酶促反应的高度特异性和电极响应的高度灵敏性结合起来，由此提出酶电极的概念。自1967年，Updile和Hicks成功地研制出葡萄糖酶传感器，到20世纪70年代不断有新的生物传感器被研制出来，已有大量关于固定酶的文献报道。酶生物传感器对医学诊断和环境分析等有很大的帮助，如葡萄糖氧化酶与尿酸酶传感器。葡萄糖是人体代谢的重要产物之一，许多疾病与血液中葡萄糖的含量有关，测定人体血清中葡萄糖的浓度，对于低血糖、高血糖及糖尿病等病症的诊断和治疗具有重要的临床意义。而尿酸酶传感器也可以为测定心血管病、肾病、肿瘤等方面提供科学准确的依据。因此研究酶生物传感器的制备和性质既具有重要的理论意义、又具有明显的实用价值。有关传感器的报道很多，一般是在较正的电势下检测酶催化反应的产物——过氧化氢，间接测定底物的浓度。由于样品中往往有多种共存物，这些共存物常常对测定有干扰。例如，人体血液是多种无机物和有机物的共存体，在用葡萄糖氧化酶电极或尿酸氧化酶电极测定血液中葡萄糖或尿酸含量时，其它物质会对测量造成干扰，尤其是血液中的抗坏血酸。因此如何有效地减弱和消除干扰是开发酶电极的关键之一。
技术实现思路
本专利技术的目的在于专利技术一种能有效地消除杂质干扰的葡萄糖生物传感器。本专利技术包括双恒电位仪、电解池、电流减法器，电解池由四电极体系组成，聚吡咯膜-葡萄糖氧化酶电极为工作电极W1，聚吡咯膜电极为工作电极W2，铂片电极为辅助电极C，饱和甘汞电极为参比电极R。本专利技术用精密双恒电位仪在两个工作电极上加上相同的电位，两个工作电极的电流差值通过电流减法器测定。由于两个电极的聚吡咯膜在完全相同的条件下制得，当溶液中只有干扰物存在时，干扰物在这两个工作电极上产生的干扰电流完全一样，因此，测得的电流差值为零。当溶液中底物和干扰物共存时，含酶的电极测得的电流是底物酶催化反应的响应电流和干扰物的响应电流之和，而不含酶的电极测得的电流只是干扰物的响应电流，此时双工作电极测得的电流差值即为底物酶催化反应电流。本专利技术避免了现有技术难以有效地消除杂质干扰之不足，利用聚吡咯-聚吡咯葡萄糖氧化酶双工作电极系统、有效地消除多种无机物和有机物的共存体对测量的干扰。使用本专利技术设计的葡萄糖传感器，可以对血糖进行监测，该电极使用安全，无毒，性能稳定，可多次使用，且可以有效地消除人体血液中其它杂质的干扰。附图说明图1为本专利技术设计的四电极体系的葡萄糖氧化酶生物传感器的结构示意图。图2为四种不同溶液响应电流和电势的关系图。下面结合附图，详细介绍本专利技术设计的四电极体系的葡萄糖氧化酶生物传感器的内容。本专利技术由精密双恒电位仪1、电解池2、电流减法器3组成，电解池2由四电极体系组成一个聚吡咯膜-葡萄糖氧化酶电极(工作电极W1)，一个聚吡咯膜电极(工作电极W2)，一个铂片电极(辅助电极C)和一个饱和甘汞电极(参比电极R)。具体实施例方式如图1所示，在本专利技术设计的四电极体系的葡萄糖氧化酶生物传感器中，由精密双恒电位仪在两个工作电极上加上相同的电位。两个工作电极的电流差值通过电流减法器测定。由于两个电极的聚吡咯膜在完全相同的条件下制得，当溶液中只有干扰物存在时，干扰物在这两个工作电极上产生的干扰电流完全一样，因此，测得的电流差值为零。当溶液中底物和干扰物共存时，含酶的电极测得的电流是底物酶催化反应的响应电流和干扰物的响应电流之和，而不含酶的电极测得的电流只是干扰物的响应电流，此时双工作电极测得的电流差值即为底物酶催化反应电流。分别用以下四种溶液置于电解池内测定响应电流和电势的关系。溶液(1)包含1.0mmol dm-3葡萄糖和0.1mmol dm-3抗坏血酸的0.1moldm-3磷酸缓冲溶液溶液(2)包含0.1mmol dm-3抗坏血酸的0.1mol dm-3磷酸缓冲溶液溶液(3)包含1.0mmol dm-3葡萄糖的0.1mol dm-3磷酸缓冲溶液溶液(4)包含1.0mmol dm-3葡萄糖和0.1mmol dm-3抗坏血酸的0.1moldm-3磷酸缓冲溶液如图2分别表明了四种缓冲溶液的响应电流和电势的关系。曲线1、2、3中的响应电流值由W1为工作电极的三电极体系测定，曲线4中的响应电流由双工作电极体系测定。所有的数据都至少重复测3次，且相对误差小于2％。曲线1和曲线2的响应电流的差值即为对应电势下曲线3中的响应电流，曲线4的响应电流值几乎与曲线3的响应电流值一致，即曲线4与曲线3基本重合。显然，双工作电极能有效地消除抗坏血酸的干扰。为了进一步说明此电极的抗干扰能力，分别测定葡萄糖的浓度为1.0mmol dm-3、干扰电活性物质(如谷胱甘肽，1-半胱氨酸，对乙酰氨基酚和尿酸)为正常生理水平条件下对葡萄糖测定的干扰。结果如下表所示在此测定条件下，它们对测定葡萄糖的响应电流的干扰能有效消除。尽管在实际样品中，由于杂质的增加，干扰也可能上升，由这个实验可以预测，双电极体系能消除这些干扰。Table 1电化学活性干扰物对葡萄糖生物传感器响应电流的影响 IG1.0mmol dm-3葡萄糖溶液中的响应电流，IG+I1.0mmoldm-3葡萄糖和不同干扰物混合溶液中的响应电流。权利要求1.一种能消除干扰的葡萄糖生物传感器，包括双恒电位仪、电解池、电流减法器，其特征在于电解池由四电极体系组成，聚吡咯膜-葡萄糖氧化酶电极为工作电极W1，聚吡咯膜电极为工作电极W2，铂片电极为辅助电极C，饱和甘汞电极为参比电极R。全文摘要一种能消除干扰的葡萄糖生物传感器，涉及一种消除干扰葡萄糖传感器测定的新方法，包括双恒电位仪、电解池、电流减法器，电解池由四电极体系组成，聚吡咯膜－葡萄糖氧化酶电极为工作电极W1，聚吡咯膜电极为工作电极W2，铂片电极为辅助电极C，饱和甘汞电极为参比电极R。本专利技术避免了现有技术难以有效地消除杂质干扰之不足，利用聚吡咯－聚吡咯葡萄糖氧化酶双工作电极系统、有效地消除多种无机物和有机物的共存体对测量的干扰。文档编号G01N33/48GK1815215SQ20061003860公开日2006年8月9日 申请日期2006年3月2日 优先权日2006年3月2日专利技术者阚锦晴, 姜燕 申请人:扬州大学 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种能消除干扰的葡萄糖生物传感器，包括双恒电位仪、电解池、电流减法器，其特征在于：电解池由四电极体系组成，聚吡咯膜－葡萄糖氧化酶电极为工作电极Ｗ１，聚吡咯膜电极为工作电极Ｗ２，铂片电极为辅助电极Ｃ，饱和甘汞电极为参比电极Ｒ。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：阚锦晴，姜燕，
申请(专利权)人：扬州大学，
类型：发明
国别省市：32[中国|江苏]