一种氧化还原聚合物点酶工艺及酶电极的制备方法技术

本发明专利技术公开了氧化还原聚合物点酶工艺及酶电极的制备方法，包括以下步骤，制备涂覆液，包括制备酶层液和媒介物层液；涂覆酶层，在电极表面以点阵列的形式涂覆酶层液；涂覆媒介物层，在所述酶层的表面以点阵列的形式涂覆媒介物层液；其中所述酶层液包括葡萄糖氧化酶、酶保护剂、稳定剂和交联剂，所述媒介物层包括高分子电子传递剂、稳定剂和交联剂。本发明专利技术的有益效果：本发明专利技术在不改变高分子电子传递剂结构的前提下，通过将葡萄糖氧化酶和高分子电子传递剂分步点涂，改善了传统工艺方法中将葡萄糖氧化酶和高分子电子传递剂混合点涂存在的酶聚沉或者氧化还原聚合物溶解性变差等问题，同时减少了点酶次数，大大缩短了该工序的操作时间。间。间。

【技术实现步骤摘要】
一种氧化还原聚合物点酶工艺及酶电极的制备方法


[0001]本专利技术涉及有线酶的
，尤其涉及氧化还原聚合物点酶工艺及利用点酶工艺的酶电极的制备方法。

技术介绍

[0002]糖尿病会破坏生命和造成身体负担，低血糖发作会导致晕眩，严重的会危及生命，高血糖会导致循环系统疾病、中风、截肢、失明、肾衰竭和神经变性。在2016年推出全球使用最广泛的FreeStyleLibreTM连续血糖监测系统。其皮下植入式电化学传感器利用Heller葡萄糖浓度的概念到电子电流，通过控制葡萄糖流入的聚合物膜保持恒定的灵敏度。“有线”酶电极，包括通过氧化还原聚合物电连接的酶，其膨胀产生电子传导水凝胶，已经用于实验性皮下植入电极，用于持续监测糖尿病患者的葡萄糖，其基本原理是：当组织液中葡萄糖与连线酶(GOx)接触时，被葡萄糖氧化酶氧化，金属锇的复合物作为介体传递电子，介体之间通过一系列的氧化还原反应将电子从葡萄糖氧化酶传递至工作电极，形成电信号。传统工艺方法中将葡萄糖氧化酶和氧化还原介体混合点酶，存在二者混合点酶过程中的长时间混合而导致的酶聚沉或者氧化还原聚合物溶解性变差等问题。

技术实现思路

[0003]本部分的目的在于概述本专利技术的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和专利技术名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和专利技术名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本专利技术的范围。
[0004]鉴于上述现有存在的问题，提出了本专利技术。
[0005]因此，本专利技术解决的技术问题是：提供一种氧化还原聚合物点酶工艺及酶电极的制备方法。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：一种叠涂式点酶工艺，包括以下步骤，制备涂覆液，包括制备酶层液和媒介物层液；涂覆酶层，在电极表面以点阵列的形式涂覆酶层液，酶层配方为62.5mg/mL的葡萄糖氧化酶(GOx)和8.125mg/mL的牛血清白蛋白的混合液，酶层涂覆完成后，采用25％戊二醛气氛交联；涂覆媒介物层，在所述酶层的表面以点阵列的形式涂覆媒介物层液，媒介物溶液配方是10mg/ml的高分子传递剂和25mg/ml的PEGDGE混合液；其中所述酶层液包括葡萄糖氧化酶、酶保护剂、稳定剂和交联剂，所述媒介物层包括高分子电子传递剂、稳定剂和交联剂。
[0007]优选的，所述酶保护剂为海藻糖或牛血清白蛋白。
[0008]优选的，所述交联剂为聚乙二醇二缩水甘油醚，化学结构式如下：
[0009][0010]优选的，所述酶层液能够根据不同检测的目标底物更换，所述目标底物为生物活性物质，所述酶层液能够更换为葡萄糖脱氢酶、过氧化物酶或辣根过氧化物酶。
[0011]一种氧化还原聚合物，采用叠涂方式点酶工艺制得，所述氧化还原聚合物为高分子电子传递剂，其化学结构式如下：
[0012][0013]优选的，所述氧化还原聚合物的主链为聚乙烯基吡啶与聚苯乙烯的共聚物或具有导电性的高分子聚合物。
[0014]一种酶电极的制备方法，包括以下步骤，电极的制备，包括制备工作电极和参比电极；酶层电极的制备涂覆，利用电化学沉淀法将葡萄糖氧化酶和牛血清白蛋白的混合物冲压到印刷电极的工作碳电极一侧，再通过戊二醛蒸气进行交联构筑成的胶粘剂以制备所述酶层电极；氧化还原聚合物层涂覆，包括氧化还原聚合物酶介体的制备，采用日式点胶机控制流速喷涂在所述酶层电极的表面；限制层外膜涂覆，将限制性外膜聚合物涂层溶液涂覆于氧化还原聚合物层。
[0015]优选的，所述氧化还原聚合物层涂覆，包括氧化还原聚合物层溶液的制备，将羟乙基哌嗪乙硫磺酸配制成8mM，pH8.0的缓冲溶液，然后将氧化还原聚合物酶介体PVP
‑
[Os(N,N
‑
二甲基化
‑
2,2
‑
双咪唑)3]2+/3+
和聚乙二醇二缩水甘油醚分别配制成10mg/mL和25mg/mL，再将二者以7:1的比例混合均匀。
[0016]优选的，所述限制层外膜涂覆包括限制性外膜聚合物涂层溶液的制备，分别将聚苯乙烯
‑
聚(4
‑
乙烯基吡啶)二嵌段共聚物、聚乙二醇二缩水甘油醚、聚乙二醇和氨丙基封端购自聚二甲基硅氧溶解到8mM，pH8.0的羟乙基哌嗪乙硫磺酸缓冲溶液中，得到限制性外膜聚合物涂层溶液。
[0017]本专利技术的有益效果：本专利技术在不改变高分子电子传递剂结构的前提下，通过将葡萄糖氧化酶和高分子电子传递剂分步点涂，改善了传统工艺方法中将葡萄糖氧化酶和高分子电子传递剂混合点涂存在的酶聚沉或者氧化还原聚合物溶解性变差等问题，同时减少了点酶次数，大大缩短了该工序的操作时间。
附图说明
[0018]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用
的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：
[0019]图1为本专利技术所述氧化还原聚合物酶介体PVP
‑
[Os(N,N
‑
二甲基化
‑
2,2
‑
双咪唑)3]2+/3+
的结构示意图；
[0020]图2为本专利技术所述印刷电极正反面构成的示意图；
[0021]图3为本专利技术所述工艺原理图；
[0022]图4为本专利技术所述只点涂葡萄糖氧化酶的葡萄糖氧化酶酶层测试结果图；
[0023]图5为本专利技术所述叠涂方案(滴涂法)与只点酶方案对比的电流时间曲线；
[0024]图6为本专利技术所述叠涂方案(点涂法)与只点酶方案对比的电流时间曲线；
[0025]图7为本专利技术所述涂覆限制性外膜层的叠涂方案(点涂法)电流时间曲线；
[0026]图8为本专利技术所述涂覆限制性外膜层的叠涂方案(滴涂法)电流时间曲线；
[0027]图9为本专利技术所述叠涂方案(点涂法)的长期测试数据；
[0028]图10为本专利技术所述叠涂方案(滴涂法)的长期测试数据。
具体实施方式
[0029]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本专利技术的具体实施方式做详细的说明，显然所描述的实施例是本专利技术的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本专利技术的保护的范围。
[0030]在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术，但是本专利技术还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本专利技术内涵的情况下做类似推广，因此本专利技术不受下面公开的具体实施例的限制。
[0031]其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本专利技术至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种叠涂式点酶工艺，其特征在于：包括以下步骤，制备涂覆液，包括制备酶层液和媒介物层液；涂覆酶层，在电极表面以点阵列的形式涂覆酶层液，酶层配方为62.5mg/mL的葡萄糖氧化酶(GOx)和8.125mg/mL的牛血清白蛋白的混合液，酶层涂覆完成后，采用25％戊二醛气氛交联；涂覆媒介物层，在所述酶层的表面以点阵列的形式涂覆媒介物层液，媒介物溶液配方是10mg/ml的高分子传递剂和25mg/ml的PEGDGE混合液；其中所述酶层液包括葡萄糖氧化酶、酶保护剂、稳定剂和交联剂，所述媒介物层包括高分子电子传递剂、稳定剂和交联剂。2.根据权利要求1所述的叠涂式点酶工艺，其特征在于：所述酶保护剂为海藻糖或牛血清白蛋白。3.根据权利要求1所述的叠涂式点酶工艺，其特征在于：所述交联剂为聚乙二醇二缩水甘油醚，化学结构式如下：4.根据权利要求1所述的叠涂式点酶工艺，其特征在于：所述酶层液能够根据不同检测的目标底物更换，所述目标底物为生物活性物质，所述酶层液能够更换为葡萄糖脱氢酶、过氧化物酶或辣根过氧化物酶。5.一种氧化还原聚合物，其特征在于：采用叠涂方式点酶工艺制得，所述氧化还原聚合物为高分子电子传递剂，其化学结构式如下：6.根据权利要求1所述的氧化还原聚合物，其特征在于：所述氧化还原聚合物的主链为聚乙烯基吡啶与聚苯乙烯的共聚物或具有导电性的高分子聚合物。7.一种酶电极的制备方法，其特征在于：包括以下步骤，电极的制备，包括制备...

【专利技术属性】
技术研发人员：李敬，陈玮，宫宇山，
申请(专利权)人：杭州柏医健康科技有限公司，
类型：发明
国别省市：