本发明专利技术公开了一种用于葡萄糖感测的组合物，所述组合物是通过在丙酮等溶剂中分散纳米纤维膜所得到，所述纳米纤维膜是将含有聚偏二氟乙烯和聚氨基苯硼酸的混合物进行电纺丝制得。本发明专利技术还公开了一种基于电纺纳米纤维膜制备非酶葡萄糖生物传感器的方法，所述电纺纳米纤维膜是通过在电极上沉积组合物得到。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于葡萄糖感测的组合物，所述组合物是将纳米纤维膜分散在有 机溶剂(如丙酮)中制得的，所述纳米纤维膜是将含有主聚合物(如聚偏二氟乙烯、聚丙 腈等)和具有胺和硼酸基团的功能聚合物(如聚氨基苯硼酸)的混合物进行电纺丝而制 得。本专利技术还涉及一种基于电纺纳米纤维膜，用所述组合物制备非酶葡萄糖生物传感器的 方法。
技术介绍
糖尿病是一种因胰岛素不足导致的代谢障碍，表现为血糖浓度超出80_120mg/ dL(4. 4-6. 6mM)的正常范围值[Ann. Intern. Med. 2007,146, ITC1-15]。糖尿病可引起 如神经病变、肾脏病变以及视网膜病变的并发症，这些并发症分别导致心脏病、肾衰或失 明[Klonoff DC. Noninvasive blood glucose monitoring，Diabetes Care 1997 ；20 433-437]。因此，为了治疗糖尿病，对于糖尿病患者来说非常重要的是在一天中多次进行 自我监测来控制他们的血糖水平。事实上，葡萄糖生物传感器约占全部生物传感器市场的 85%。如此巨大的市场需求使得糖尿病成为用于发展新的生物传感设想的疾病模型。用于葡萄糖分析的多种方法，包括电化学法、近红外光谱法、旋光法等已在文献 中有 艮道[Yokowama, K. , Sode, K. , Tamiya, E. , Karube, I. Anal. Chim. Acta (1989), 218, 137 ；Rabinovitch, B. ， March, W. F. ， Adams, R. L. Diabetes Care (1982) ,5,254 ；G. Μ.， Moses, R. G. , Gan, I. Ε. Τ. , Blair, S. C. Diabetes Res. Clin. Pract. (1988), 4,177 ;D_Auria, S. , Dicesare, N. , Gryczynski, Ζ. , Gryczynski, I. ；Rossi, M. ；Lakowicz, J. R. Biochem. Biophys. Res. Commun. (2000), 274, 727] 最常用的血糖测定技术是基于酶的方法。电化学葡萄糖监测对于改善糖尿病患者的生活做出了很大的贡献。尽管在电化学 葡萄糖生物传感器的发展上取得了令人印象深刻的进步，但是对于获得高度稳定的、无酶 的以及可靠的葡萄糖监测装置仍存在许多挑战和障碍。近期的一篇综述对过去五十年的发 展进行了总结[J. Wang, Chem. Rev. 2008，108,814 825]。通常，采用电化学生物传感器进行葡萄糖检测是基于过氧化氢的电化学氧化反应 来实现的，过氧化氢是葡萄糖在阳极电位(>+0. 6V，相对于Ag/AgCl)进行酶催化的氧化反 应而产生的[J. Wang, N. Naser, L. Anges, W. Hui，L. Chen,，Anal. Chem. 64 (1992) 1285-1288]。 然而，在此相对高的电位，可能存在来自于其它可氧化的物质的干扰，如抗坏血酸、尿酸 和对乙酰氨基酚。基于葡萄糖氧化酶(GOx)的葡萄糖装置采用氧作为生理学上的电子 受体，但是氧压的波动和氧的化学计量限制使这种装置产生误差。有关如何克服缺氧的 策略很少[Wang，J. ；Mo, J. W. ；Li, S. F. ；Porter, J. Anal. Chim. Acta(2001) ,441,183 ； D ' Costa, Ε. ；Higgins, I.，Turner, Α. P. Biosensors (1986), 2，71]。创新的方法学也 已被应用于建立和修整GOx氧化还原中心和电极表面之间的电接触，从而提高电子传递 [Pishko，Μ. V.，Katakis，I.，Lindquist，S. Ε.，Ye, L，Gregg，B. Α.，Heller，A. Angew.Chem. , Int. Ed. (1990), 29,82 ；Riklin, A. , Katz, Ε. , ffillner, I. , Stocker, Α. , Buckmann, Α. F. Nature(1995)，376,672]。最近，研究集中在除去介质和开发具有接近酶的氧化还原电位的低操作电位的无 试剂葡萄糖生物传感器。在这种情况下，电子经由酶的活性位点直接从葡萄糖转移至电极。 不存在介质是这种第三代生物传感器的最大优点，并且具有非常高的选择性(归功于很低 的操作电位)。纳米技术的发展激发了纳米材料在生物分析化学中的应用。对于高效生物传感器的制备来说，用于分散传感材料的底物基质(substrate matrix)的选择决定了传感器的性能。非常期望的是使用在水溶液和非水溶液中具有高表 面积、适宜孔隙率、高热稳定性、化学惰性、以及极小的或可忽略的溶胀的底物。电纺纤维膜 满足获得传感器电极的改善性能的许多需求。电纺纤维材料的主要优点有设计灵活性、在 气体和液体流经束状纤维时的尺寸稳定性、高表面积、操作安全、易于按比例放大以及可重 复使用。电纺纳米纤维材料的高表面积-体积比适于改善生物传感器的特性。生物分子可 被固定在电纺膜表面上。然而，当纤维网片置于溶液中时，电纺纤维表面的分子趋于溶出。 因此，通过利用能结合生物分子/酶的额外的功能性材料使得纤维网片内生物分子/酶的 溶出最小化是很重要的。葡萄糖的含量测定是通过电流测量实现的，是通过GOx-电化学还原反应将三价 铁阳离子还原为二价铁，并随后在带状丝网印刷碳糊电极上被电氧化而进行的[Kyvik， K. 0. , Traulsen, J. , Reinholdt, B. , Froland, Α.Diabetes Res.Clin. Pract. (1990), 10,8590]。家庭式血糖监测器利用含有电化学电池的塑胶条或纸条，并且含有PQQGDH、 NAD-GDH、FAD-GDH或GOx以及氧化还原介质。这些葡萄糖监测器可以采用电流分析法、计 时电流法或库伦分析法。基于酶的葡萄糖传感器在酶稳定性、氧依赖性、介质的作用、酶的溶出等方面存在 许多问题。GOx在pH 2以下和pH 8以上很快失去活性，并且在温度高于40°C时迅速变质 [R. Wilson, A. P. F. Turner, Biosens. Bioelectron. 7 (1992) 165]。相对高或相对低的湿度会 对传感器的储藏和使用造成负面影响。由于存在以上问题，需要开发无酶葡萄糖传感器。为开发出实用的非酶葡萄糖传感器，合适的电催化剂已被应用于其中。用重金 属，如Tl，Pb，Bi，或WO3修饰的钼表面对于葡萄糖氧化表现出催化活性W.Kokkinidis， N.Xonoglou, Bioelectrochem. Bioenerg. 14(1985)375 ；G.Wittstock, A. Strubing, R. Szargan, G. Werner, J. Electroanal. Chem. 444 (1998) 61 ；X. Zhang, K. -Y. 本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种用于葡萄糖感测的组合物，所述组合物包含一种材料，所述材料是将纳米纤维膜分散在溶剂中得到的，所述纳米纤维膜是将含有聚偏二氟乙烯和聚氨基苯硼酸的混合物电纺丝而制得。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2008.07.29 KR 10-2008-00742821.一种用于葡萄糖感测的组合物，所述组合物包含一种材料，所述材料是将纳米纤维 膜分散在溶剂中得到的，所述纳米纤维膜是将含有聚偏二氟乙烯和聚氨基苯硼酸的混合物 电纺丝而制得。2.根据权利要求1所述的组合物，其中所述聚偏二氟乙烯和聚氨基苯硼酸的重量比为 90-99% 10-1%。3.根据权利要求1所述的组合物，其中所述溶剂还含有添加剂。4.根据权利要求1所述的组合物，其中所述溶剂是选自盐酸、硫酸、二甲基甲酰胺、二 乙醚、丙酮、氯仿、甲醇、异丙醇、甲基乙基酮、四氢呋喃、甲苯、苯和二甲苯中的一种或几种。5.一种制备基于纳米纤维膜的非...
【专利技术属性】
技术研发人员：李光必，艾扬格·高普兰·阿南达，桑德拉姆·科马西·桑姆嘉，
申请(专利权)人：庆北大学校产学协力团，
类型：发明
国别省市：KR
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