【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于连续血糖监测技术，具体涉及一种具有基质保护涂层的血糖传感器及制备方法。
技术介绍
1、血糖是人体和动物的重要健康指标之一。长期高血糖可能导致多种问题，包括心血管并发症(中风)、神经病变和糖尿病足溃疡，因此血糖的长期管理和控制至关重要。基于指尖采血的血糖自我监测(smbg)是临床实践中广泛使用的血糖监测方法，然而频繁采血会给患者带来疼痛感从而降低患者的顺从性。与其他生物体液中葡萄糖水平相比，间质液(isf)中葡萄糖浓度与血糖浓度的相关性更高。连续血糖监测仪(cgm)通过微创方式皮下植入传感探针，传感探针上的酶与isf中的葡萄糖发生化学反应产生电流信号，cgm算法将产生的电流信号转换为isf中的葡萄糖浓度值。血糖值通常每5分钟发送一次到专用接收器或智能手机上的应用程序，从而为糖尿病患者提供全天连续、可靠和准确的血糖信息。因此，具有实际应用价值的cgm逐渐替代了smbg。
2、当血糖传感器被植入体内后，宿主的异物反应(fbr)会导致一些非特异性蛋白质吸附在传感器表面。这种表面生物污垢会导致设备污染、整个表面钝化，进而影响检测结果。用于保护涂层的“金标准”材料是聚乙二醇(peg)及其衍生物，它们通过与水的氢键形成紧密的水合层，被认为有助于抗蛋白吸附。然而，peg在体内环境时会水解，抗蛋白吸附性能下降，从而影响血糖传感器的长期稳定性。因此，迫切需要开发具有更好的稳定性和抗蛋白吸附性能的材料，使保护涂层材料的开发能够提高传感器的长期检测性能。
技术实现思路
1、针对血
2、本专利技术所采用的技术方案如下：
3、一、一种具有基质保护涂层的血糖传感器：
4、血糖传感器主要由丝网印刷电极以及自下而上依次覆盖在丝网印刷电极上的催化层、酶层和基质保护涂层组成；所述的丝网印刷电极包括印制电极的基底以及印制在基底上的对电极、参比电极和工作电极，对电极、参比电极和工作电极均对应连接有一根电极引线。
5、所述的工作电极被印制在对电极和参比电极之间；所述的基底采用陶瓷材料，工作电极采用碳材料，参比电极采用银，对电极采用铂。
6、二、一种具有基质保护涂层的血糖传感器的制备方法，包括以下步骤：
7、步骤s1：将一种或多种两性离子聚合物单体配制成两性离子聚合物水溶液，然后在两性离子聚合物水溶液中加入交联剂和光引发剂，混合均匀后得到预聚体溶液；
8、步骤s2：取丝网印刷电极，将丝网印刷电极的工作电极浸没在电沉积溶液中，通过循环伏安法在工作电极的工作区域沉积电催化材料，将沉积的电催化材料作为催化层；待工作电极干燥后，在工作电极的工作区域上滴加5～6μl酶溶液以形成酶层，然后在室温环境下干燥1～2h，制得血糖传感器；
9、步骤s3：取2～3μl的预聚体溶液滴加在血糖传感器的工作电极的工作区域，预聚体溶液在紫外光uv条件下进行光聚合交联反应，生成基质保护涂层，最终制得具有基质保护涂层的血糖传感器。
10、所述步骤s1中，两性离子聚合物水溶液为聚丙烯酰胺水溶液，聚丙烯酰胺水溶液主要由0.1～0.2g羟乙基丙烯酰胺和0.1～0.2g二乙基丙烯酰胺溶于1～2ml的去离子水中形成。
11、所述的交联剂采用亚甲基双丙烯酰胺、次甲基双丙烯酰胺、甲叉双丙烯酰胺、二烯丙酰叔酰胺等，光引发剂采用苯基(2,4,6-三甲基苯甲酰基)磷酸锂盐lap、(2,4,6-三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦tpo、联苯甲酰、安息香双甲醚等。
12、所述两性离子聚合物单体总质量、交联剂和光引发剂的质量比为2～3：0.1：0.1；
13、所述两性离子聚合物单体采用羟乙基丙烯酰胺和二乙基丙烯酰胺，羟乙基丙烯酰胺和二乙基丙烯酰胺的质量比为1：3～3：1。
14、所述的电沉积溶液为主要由2.5～2.8mm的三氯化铁fecl3、2.5～2.8mm的铁氰化钾k3[fe(cn6)]、0.01～0.02m的盐酸hcl和0.1～0.2m的氯化钾kcl混合形成的混合溶液。
15、优选地，三氯化铁、铁氰化钾、盐酸和氯化钾之间的摩尔浓度比区间为1:1:4:40～1:1:7:70。
16、所述的电催化材料为普鲁士蓝pb；沉积电催化材料的具体方式为：
17、通过循环伏安法cv，在工作电极工作区域的表面电化学沉积出普鲁士蓝pb；循环伏安法的扫描范围为-0.5-0.5v，扫描速度为0.04v/s，扫描圈数为10～15圈。
18、所述酶溶液以磷酸缓冲液pbs为溶剂，溶质包括浓度为10～15mg/ml的葡萄糖氧化酶gox，体积分数为0.25％～0.35％的戊二醛ga，葡萄糖氧化酶和戊二醛的质量比为1：1。
19、所述步骤s3中，使用紫外固化灯进行光聚合交联反应，光聚合交联反应的uv波长为365～380nm，光聚合交联反应时间为30～50s。
20、本专利技术的基质保护涂层可以稳定固定于电极表面，可有效减轻非特异性蛋白质的吸附，可用于微介入式血糖传感器的保护，提高传感器检测的长期稳定性。
21、本专利技术的有益效果为：
22、1、本专利技术中涂覆的基质保护涂层，其中涂层上的亲水性基团(如胺基、羧基、磺酸基等)周围能够聚集大量水分子，在材料表面形成牢固的水化层，该水化层会阻止蛋白质与表面的直接接触，对接近表面的蛋白质产生强烈的排斥作用，从而阻碍了蛋白质吸附到材料表面。。
23、2、本专利技术的基质保护涂层修饰的血糖传感器测试表明，该基质保护涂层可提高血糖传感器的检测稳定性，为生物相容性保护涂层修饰植入式血糖传感器提供新的思路。
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1.一种具有基质保护涂层的血糖传感器，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的一种具有基质保护涂层的血糖传感器，其特征在于：所述的工作电极(104)被印制在对电极(102)和参比电极(103)之间；
3.一种如权利要求1-2任一所述具有基质保护涂层的血糖传感器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的一种具有基质保护涂层的血糖传感器的制备方法，其特征在于：所述步骤S1中，两性离子聚合物水溶液为聚丙烯酰胺水溶液，聚丙烯酰胺水溶液主要由0.1～0.2g羟乙基丙烯酰胺和0.1～0.2g二乙基丙烯酰胺溶于1～2mL的去离子水中形成。
5.根据权利要求3所述的一种具有基质保护涂层的血糖传感器的制备方法，其特征在于：所述的交联剂采用亚甲基双丙烯酰胺、次甲基双丙烯酰胺、甲叉双丙烯酰胺、二烯丙酰叔酰胺，光引发剂采用LAP、TPO、联苯甲酰、安息香双甲醚。
6.根据权利要求3所述的一种具有基质保护涂层的血糖传感器的制备方法，其特征在于：所述两性离子聚合物单体、交联剂和光引发剂的质量比为2～3：0.1：0.1；
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1.一种具有基质保护涂层的血糖传感器，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的一种具有基质保护涂层的血糖传感器，其特征在于：所述的工作电极(104)被印制在对电极(102)和参比电极(103)之间；
3.一种如权利要求1-2任一所述具有基质保护涂层的血糖传感器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的一种具有基质保护涂层的血糖传感器的制备方法，其特征在于：所述步骤s1中，两性离子聚合物水溶液为聚丙烯酰胺水溶液，聚丙烯酰胺水溶液主要由0.1～0.2g羟乙基丙烯酰胺和0.1～0.2g二乙基丙烯酰胺溶于1～2ml的去离子水中形成。
5.根据权利要求3所述的一种具有基质保护涂层的血糖传感器的制备方法，其特征在于：所述的交联剂采用亚甲基双丙烯酰胺、次甲基双丙烯酰胺、甲叉双丙烯酰胺、二烯丙酰叔酰胺，光引发剂采用lap、tpo、联苯甲酰、安息香双甲醚。
6.根据权利要求3所述的一种具有基质保护涂层的血糖传感器的制备方法，其特征在于：所述两性离子聚合物单体、交联剂和光引发剂...
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