导电生物膜的制备方法及葡萄糖传感器技术

本申请实施例提供一种导电生物膜的制备方法，包括：通过在金属表面固定葡萄糖氧化酶，制得葡萄糖氧化酶改性金属；将所述葡萄糖氧化酶改性金属与碳纳米材料混合，制得纳米碳

【技术实现步骤摘要】
导电生物膜的制备方法及葡萄糖传感器


[0001]本申请涉及医疗诊断
，尤其涉及一种导电生物膜的制备方法及葡萄糖传感器。

技术介绍

[0002]连续血糖监测仪(Continuous Glucose Monitoring，CGM)电极传感器膜层的构筑技术在上市的产品中已经进化至第二代，即使用锇的络合物作为中继点，对葡萄糖氧化酶催化葡萄糖氧化过程中的电子进行传导。虽然，该技术一定程度上解决了以往传感器膜繁复的电子传输过程。然而，这种方式无法为电子传输提供畅通通道，导致电子传导效率低，CGM监测血糖的灵敏度和准确性差。需要说明的是，上述内容并不必然是现有技术，也不用于限制本申请的专利保护范围。

技术实现思路

[0003]本申请实施例提供一种导电生物膜的制备方法及葡萄糖传感器，以解决或缓解上面提出的一项或更多项技术问题。
[0004]作为本申请实施例的一个方面，本申请实施例提供一种导电生物膜制备方法，包括以下步骤：
[0005]在金属表面固定葡萄糖氧化酶，制得葡萄糖氧化酶改性金属；
[0006]将所述葡萄糖氧化酶改性金属与碳纳米材料混合，制得纳米碳
‑
金属材料；
[0007]将所述纳米碳
‑
金属材料铺展在电极表面，形成所述导电生物膜。
[0008]可选地，所述金属为纳米金属片。
[0009]可选地，所述金属具有催化活性。
[0010]可选地，所述金属包括铂、钯、金、银、铁、钴、铜中的一种或多种。
[0011]可选地，所述在金属表面固定葡萄糖氧化酶，制得葡萄糖氧化酶改性金属包括：
[0012]对所述金属表面进行改性，使所述金属层表面具备羧基基团；
[0013]所述羧基基团与所述葡萄糖氧化酶的氨基基团进行偶联反应，将所述葡萄糖氧化酶链接在所述金属表面，形成所述葡萄糖氧化酶改性金属。
[0014]可选地，将所述葡萄糖氧化酶改性金属与碳纳米材料混合，制得纳米碳
‑
金属材料包括：
[0015]将所述葡萄糖氧化酶改性金属、所述碳纳米材料和有机溶剂混合，制得所述纳米碳
‑
金属材料。
[0016]可选地，所述碳纳米材料为碳纳米管或石墨烯。
[0017]可选地，所述石墨烯包括单层石墨烯、寡层石墨烯、多孔石墨烯中的一种或多种。
[0018]可选地，所述电极为玻碳电极、惰性金属电极、导电玻璃电极、石墨电极、丝网印刷电极、试纸电极或柔性电极。
[0019]另一方面，本申请实施例还提供一种葡萄糖传感器，所述葡萄糖传感器包括由上
述方法制备而成的导电生物膜。
[0020]本申请实施例采用上述技术方案可以包括如下优势：
[0021]本专利技术通过在金属表面固定葡萄糖氧化酶，制得葡萄糖氧化酶改性金属；将所述葡萄糖氧化酶改性金属与碳纳米材料混合，制得纳米碳
‑
金属材料；将所述纳米碳
‑
金属材料铺展在电极表面，形成所述导电生物膜。如此，通过金属层链接葡萄糖氧化酶，在葡萄糖氧化酶和碳纳米材料之间、碳纳米材料与电极之间形成传递电子的畅通通道，从而极大地提升葡萄糖氧化过程中所产生电子的传导效率，从而提高CGM传感器的灵敏度和准确性。
附图说明
[0022]在附图中，除非另外规定，否则贯穿多个附图相同的附图标记表示相同或相似的部件或元素。这些附图不一定是按照比例绘制的。应该理解，这些附图仅描绘了根据本申请公开的一些实施方式，而不应将其视为是对本申请范围的限制。
[0023]图1为本申请实施例提供的导电生物膜的制备方法的流程示意图；
[0024]图2为本申请实施例提供的电极在不同葡萄糖浓度下对应产生的电流关系图；
[0025]图3为本申请实施例提供的电极浸泡在同一浓度葡萄糖下，不同天数对应产生的电流关系图；
[0026]附图标记说明：
[0027]1‑
金属层；2
‑
葡萄糖氧化酶；3
‑
碳纳米材料。
具体实施方式
[0028]为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
[0029]需说明的是，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
[0030]为方便本领域技术人员理解本申请实施例提供的技术方案，下面对相关技术进行说明：
[0031]使用锇的络合物作为中继点，对葡萄糖氧化酶催化葡萄糖氧化过程中的电子进行传导时，一定程度上解决了以往传感器膜繁复的电子传输过程。然而，这种方式无法为电子传输提供畅通通道，导致电子传导效率低，CGM监测血糖的灵敏度和准确性差。
[0032]为此，本申请实施例提供了一种导电生物膜制备方法的技术方案。基于此，提高了葡萄糖氧化过程中产生的电子的传递效率，从而提升了CGM监测血糖的灵敏度和准确性。具体见后文。
[0033]下面，将参照附图更详细地描述根据本申请的示例性实施例。须知，这些示例性实施例可以由多种不同的形式来实施，并且不应当被解释为只限于这里所阐述的实施例。
[0034]实施例1
[0035]本申请实施例提供的导电生物膜的制备方法如图1所示，可以包括：
[0036]S101，在金属表面固定葡萄糖氧化酶，制得葡萄糖氧化酶改性金属。
[0037]所述金属为纳米金属片。通过使用金属二维纳米片作为构筑传感器膜材料的所选形貌，能够通过扩大材料与葡萄糖氧化酶及葡萄糖的接触面积，更多地监测到体液中发生的葡萄糖氧化反应，从而提高传感器膜对于葡萄糖监测的灵敏度。
[0038]所述金属具有催化活性，用于对所述葡萄糖氧化酶对葡萄糖的氧化过程进行催化，从而降低葡萄糖氧化酶对葡萄糖的氧化过程中需要的电位，这样，人体中许多高电位的反应无法进行，如此，可以在较低电位下实现对葡萄糖的电化学催化氧化，避免了在高电位条件下，人体内其他生物反应与葡萄糖的氧化过程同时发生，对血糖监测的结果造成干扰，从而提高CGM监测血糖的选择性和准确性。在一些实施例中，所述金属包括铂、钯、金、银、铁、钴、铜中的一种或多种。使用具有催化活性和导电性的金属二维纳米片通过小尺寸有机分子偶联负载葡萄糖氧化酶，能够极大缩短葡萄糖氧化酶与金属纳米片间的距离，从而极大提高金属对于葡萄糖催化氧化和其氧化过程中电子前期传导的效率。催化和前期电子传导效率的提高能够有效提高CGM传感器的灵敏度、电信号和葡萄糖浓度的线性关系。
[0039]在一些实施例中，在金属表面固定葡萄糖氧化酶，制得葡萄糖氧化酶改性金属可本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种导电生物膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：在金属表面固定葡萄糖氧化酶，制得葡萄糖氧化酶改性金属；将所述葡萄糖氧化酶改性金属与碳纳米材料混合，制得纳米碳
‑
金属材料；将所述纳米碳
‑
金属材料铺展在电极表面，形成所述导电生物膜。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述金属为纳米金属片。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述金属具有催化活性。4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述金属包括铂、钯、金、银、铁、钴、铜中的一种或多种。5.根据权利要求1至4任一项所述的制备方法，其特征在于，所述在金属表面固定葡萄糖氧化酶，制得葡萄糖氧化酶改性金属包括：对所述金属表面进行改性，使所述金属层表面具备羧基基团；所述羧基基团与所述葡萄糖氧化酶的氨基基团进行偶联反应，将所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄文，蔡进，
申请(专利权)人：深圳木芯科技有限公司，
类型：发明
国别省市：