一种生物传感器的电极表面的限制透过膜层的提拉制备方法技术

本发明专利技术公开了一种生物传感器的电极表面的限制透过膜层的提拉制备方法，将高浓度的膜溶液与交联剂混合均匀得到粘度为0.01至100cP的提拉液；在惰性气体及溶剂气氛保护下，将生物传感器的电极浸入提拉液中进行浸渍提拉；将浸渍提拉后的生物传感器的电极置于室温环境中30～60min进行预固化；然后将生物传感器的电极放入恒温恒湿箱内至少24h进行固化成膜，在生物传感器的电极表面形成限制透过膜层。本发明专利技术的生物传感器的电极表面的限制透过膜层的提拉制备方法，制备的膜层不仅能保留感测层的酶活，同时膜层具备厚度均一、易放大生产、一致性好且干燥后不易干裂的竞争性优势，提高了生物传感器的性能。生物传感器的性能。生物传感器的性能。

【技术实现步骤摘要】
一种生物传感器的电极表面的限制透过膜层的提拉制备方法


[0001]本专利技术涉及一种生物传感器的电极表面的限制透过膜层的提拉制备方法。

技术介绍

[0002]血糖监测仪由一个葡萄糖传感器和电子器件组成，以mg/dL显示血糖水平信息。葡萄糖传感器是一种分析设备，它将葡萄糖中的化学能转换为电能，当与恒电位器电路相结合时，它就能够测量和显示血液中的葡萄糖浓度。过量的葡萄糖会导致血糖监测仪数据异常，因此人们在葡萄糖传感器表面添加限制透过膜改善传感参数。此外，限制透过膜在提高葡萄糖生物传感器的灵敏度和选择性方面的优势也得到了广泛的关注。具有限制透过膜的葡萄糖生物传感器已被证明可以提高动态范围、灵敏度和选择性。
[0003]常用的膜层涂覆技术有静电纺丝、浸渍提拉法和旋涂法等。浸渍涂布法是将预涂件浸渍于涂布槽中的涂布液中，预涂件被精确和受控地升高，使得涂布液附着于预涂件的表面由此形成涂布膜，随着溶剂在气相环境中的迅速挥发，附着在预涂件表面的溶液快速凝胶化，形成一层凝胶膜。浸渍提拉法由于较之旋涂法有着更少的膜液用量，而和静电纺丝相比又有着设备简单廉价的优势，因而得到了广泛的应用。
[0004]然而，在针对生物传感器的电极表面涂膜的过程中，实验人员发现限制透过膜的制备难点在于无法保证电极表面涂覆厚度的一致性和均匀性以及无法消除限制透过膜层在干燥过程中发生开裂失效的情况。对于浸渍提拉法而言，如何在制备限制透过膜时既能保留酶活力、同时具备良好的物理特性也是实验人员的操作难点。对生产过程而言，过多的涂覆层数也会造成产能效率低下。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是克服现有技术的缺陷，提供一种生物传感器的电极表面的限制透过膜层的提拉制备方法，制备的膜层不仅能保留感测层的酶活，同时膜层具备厚度均一、一致性好且干燥后不易干裂的竞争性优势，提高了生物传感器的性能，易放大生产。
[0006]实现上述目的的技术方案是：一种生物传感器的电极表面的限制透过膜层的提拉制备方法，包括以下步骤：
[0007]S1，制备提拉液：将膜溶液与交联剂混合均匀得到粘度为0.01至100cP的提拉液，所述膜溶液与交联剂的体积比为1：1～10：1，所述膜溶液中的溶质浓度为100mg/ml
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200mg/ml；
[0008]S2，将提拉液加入位于环境氛围罩内的提拉槽中，所述环境氛围罩内同时通入溶剂气氛和惰性气体，所述溶剂气氛的气体的成分与所述膜溶液的溶剂相同；
[0009]S3，在惰性气体及溶剂气氛保护下，将生物传感器的电极浸入提拉液中进行1～5次浸渍提拉，每次浸渍提拉的浸入速率为1mm/s～10mm/s，浸渍时间为1s～10s，提拉速度为1mm/s～10mm/s；相邻的两次浸渍提拉的间隔时间为10～20min；
[0010]S4，将浸渍提拉后的生物传感器的电极置于室温环境中30～60min进行预固化；
[0011]S5，然后将生物传感器的电极放入恒温恒湿箱内至少24h进行固化成膜，生物传感器的电极表面形成限制透过膜层，恒温恒湿箱内的温度为4～37℃，湿度为20～90％RH。
[0012]上述的一种生物传感器的电极表面的限制透过膜层的提拉制备方法，其中，所述膜溶液的溶质选自聚4
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乙烯基吡啶、聚4
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乙烯基吡啶
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SO3、聚乙烯吡咯烷酮、聚氨基甲酸酯、聚丙烯、聚氧化乙烯、聚乙烯醇、聚丙烯酸酯和聚丙烯酸中的至少一种；
[0013]所述膜溶液的溶剂选自乙醇、水、四氢呋喃、丙酮、乙酸乙酯、乙醚、松节油、矿物溶剂和挥发油中的至少一种。
[0014]上述的一种生物传感器的电极表面的限制透过膜层的提拉制备方法，其中，所述交联剂的成分选自聚乙二醇二甲醚、聚乙二醇、硼酸、已二酸二肼、聚丙烯酸胺和多异氰酸酯中的至少一种。
[0015]上述的一种生物传感器的电极表面的限制透过膜层的提拉制备方法，其中，所述惰性气体采用氮气、氦气或者氩气。
[0016]上述的一种生物传感器的电极表面的限制透过膜层的提拉制备方法，其中，所述溶剂气氛中气体的饱和度为75％～90％。
[0017]本专利技术的生物传感器的电极表面的限制透过膜层的提拉制备方法，制备的膜层不仅能保留感测层的酶活，同时膜层具备厚度均一、一致性好且干燥后不易干裂的竞争性优势，更进一步地可以提高了生物传感器的性能，如提高了动态范围、灵敏度，易放大生产。
附图说明
[0018]图1为本专利技术的生物传感器的电极表面的限制透过膜层的提拉制备方法的流程图；
[0019]图2为环境氛围罩的示意图；
[0020]图3为电极对葡萄糖浓度变化的响应曲线。
具体实施方式
[0021]为了使本
的技术人员能更好地理解本专利技术的技术方案，下面结合附图对其具体实施方式进行详细地说明：
[0022]请参阅图1，本专利技术的最佳实施例，一种生物传感器的电极表面的限制透过膜层的提拉制备方法，包括以下步骤：
[0023]S1，制备提拉液：将膜溶液与交联剂混合均匀得到粘度为0.01至100cP的提拉液，所述膜溶液与交联剂的体积比为1：1～10：1，膜溶液中的溶质浓度为100mg/ml
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200mg/ml；
[0024]S2，将提拉液加入位于环境氛围罩内的提拉槽中，环境氛围罩内同时通入溶剂气氛和惰性气体，溶剂气氛的气体的成分与膜溶液的溶剂相同；惰性气体采用氮气、氦气或者氩气；
[0025]S3，在惰性气体及溶剂气氛保护下，将生物传感器的电极浸入提拉液中进行1～5次浸渍提拉，每次浸渍提拉的浸入速率为1mm/s～10mm/s，浸渍时间为1s～10s，提拉速度为1mm/s～10mm/s；相邻的两次浸渍提拉的间隔时间为10～20min；
[0026]S4，将浸渍提拉后的生物传感器的电极置于室温环境中30～60min进行预固化；
[0027]S5，然后将生物传感器的电极放入恒温恒湿箱内至少24h进行固化成膜，生物传感
器的电极表面形成限制透过膜层，恒温恒湿箱内的温度为4～37℃，湿度为20～90％RH。
[0028]膜溶液的溶质选自聚4
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乙烯基吡啶、聚4
‑
乙烯基吡啶
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SO3、聚乙烯吡咯烷酮、聚氨基甲酸酯、聚丙烯、聚氧化乙烯、聚乙烯醇、聚丙烯酸酯和聚丙烯酸中的至少一种；膜溶液的溶剂选自乙醇、水、四氢呋喃、丙酮、乙酸乙酯、乙醚、松节油、矿物溶剂和挥发油中的至少一种。交联剂的成分选自聚乙二醇二甲醚、聚乙二醇、硼酸、已二酸二肼、聚丙烯酸胺和多异氰酸酯中的至少一种。
[0029]膜溶液中的溶质浓度为100mg/ml
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200mg/ml，这种高浓度的膜溶液与交联剂混合均匀后，形成的提拉液有助于得到具有韧性，不易拉扯断裂，泡于水中复干后依旧如初的限制透过膜层。交联剂能够提高薄膜的抗拉强度、耐水性和黏度。
[0030]请参阅图2，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种生物传感器的电极表面的限制透过膜层的提拉制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1，制备提拉液：将膜溶液与交联剂混合均匀得到粘度为0.01至100cP的提拉液，所述膜溶液与交联剂的体积比为1：1～10：1，所述膜溶液中的溶质浓度为100mg/ml
‑
200mg/ml；S2，将提拉液加入位于环境氛围罩内的提拉槽中，所述环境氛围罩内同时通入溶剂气氛和惰性气体，所述溶剂气氛的气体的成分与所述膜溶液的溶剂相同；S3，在惰性气体及溶剂气氛保护下，将生物传感器的电极浸入提拉液中进行1～5次浸渍提拉，每次浸渍提拉的浸入速率为1mm/s～10mm/s，浸渍时间为1s～10s，提拉速度为1mm/s～10mm/s；相邻的两次浸渍提拉的间隔时间为10～20min；S4，将浸渍提拉后的生物传感器的电极置于室温环境中30～60min进行预固化；S5，然后将生物传感器的电极放入恒温恒湿箱内至少24h进行固化成膜，生物传感器的电极表面形成限制透过膜层，恒温恒湿箱内的温度为4～37℃，湿度为20...

【专利技术属性】
技术研发人员：王晓飞，谭丰帆，毛建，
申请(专利权)人：糖简医疗科技苏州有限公司，
类型：发明
国别省市：