專利名稱：用生物無(wú)機(jī)復(fù)合膜固定酶的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制備生物傳感器過(guò)程中固定酶的方法，更具體地說(shuō)是涉及一種用生物無(wú)機(jī)復(fù)合膜固定酶的方法。
背景技術(shù)：
在制備生物傳感器過(guò)程中酶的固定是一關(guān)鍵的步驟。九十年代中期以來(lái)，溶膠-凝膠法制備的無(wú)機(jī)膜開(kāi)始應(yīng)用于酶的固定。該方法是以無(wú)機(jī)硅酸鹽多孔材料作為酶的載體，這種無(wú)機(jī)膜具有良好的化學(xué)惰性、物理剛性、在溶液中幾乎無(wú)溶脹、孔徑可調(diào)、光學(xué)透明等優(yōu)點(diǎn)。但是，由于凝膠在成膜過(guò)程中容易開(kāi)裂，且與基體電極結(jié)合不牢固，因此限制了該方法在生物傳感器中的應(yīng)用。已有不少學(xué)者致力于解決上述問(wèn)題，例如通過(guò)加入適當(dāng)?shù)谋砻婊钚詣?，以降低溶劑和水的不均勻揮發(fā)，從而減小干燥應(yīng)力，見(jiàn)U.Parang.，P.N.Prasad.，F(xiàn).V.Bright.，et al.Anal.Chem，1994，66，3139；采用Spin-coating技術(shù)能夠形成極薄的膜來(lái)克服內(nèi)部應(yīng)力差，見(jiàn)Wang B.Q.，LiB.，Deng Q.，Dong S.J.Anal.Chem，1998，70，3170；或在溶膠中摻入多羥基高分子化合物形成互穿網(wǎng)絡(luò)使凝膠的強(qiáng)度增大。然而，加入表面活性劑，易導(dǎo)致酶的失活；Spin-coating技術(shù)由于形成的膜很薄，負(fù)載的酶量有限，從而影響檢測(cè)靈敏度；有機(jī)摻雜法工藝復(fù)雜，且較難控制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺點(diǎn)，提供一種生物無(wú)機(jī)復(fù)合膜對(duì)酶進(jìn)行固定。本發(fā)明將有效地克服凝膠在成膜過(guò)程中容易開(kāi)裂，且與基體電極結(jié)合不牢固的缺點(diǎn)，獲得良好的酶固定化效果。
本發(fā)明采用的技術(shù)方案一種用生物無(wú)機(jī)復(fù)合膜固定酶的方法，其特征是在無(wú)機(jī)膜與基體電極間引入明膠層，形成生物無(wú)機(jī)復(fù)合膜對(duì)酶進(jìn)行固定。
一種用生物無(wú)機(jī)復(fù)合膜固定酶的方法，其特征是通過(guò)如下步驟在無(wú)機(jī)膜與基體電極間引入明膠層a.取硅酸乙酯、乙醇和pH為1.5-4.0的鹽酸溶液混合，置于超聲器中40～50分鐘，制得所需溶膠液，其中硅酸乙酯、乙醇和鹽酸的體積比為2～4∶0.25～1.5∶0.8～1.5；b.鉑電極依次經(jīng)氫氧化鉀、濃硫酸、乙醇及蒸餾水洗滌，用微量進(jìn)樣器取1～3μl配制好的濃度為1～5％的明膠溶液滴于該鉑電極上，在空氣中放置24～48小時(shí)，所述鉑電極上形成一層明膠膜；c.取2-8μl配制好的濃度為1000-3000U/ml的葡萄糖氧化酶溶液與100～200μl步驟a制備的溶膠液混合，用微量進(jìn)樣器取該混合液1～3μl滴于步驟b制備的明膠膜上，迅速將所述鉑電極置于一容器中并用水密封，然后將容器置于溫度為4℃的冰箱中冷藏、干燥24-72h，取出于室溫下再干燥24-72h后即制得了可用于檢測(cè)葡萄糖的酶電極。
本發(fā)明的有益效果，凝膠膜易與基體電極剝離與凝膠/基體之間的接觸界面有密切關(guān)系。當(dāng)凝膠與一剛性基體接觸時(shí)，在骨架收縮的過(guò)程中，使原有的凝膠與基體之間鍵合斷裂，導(dǎo)致凝膠與基體分離。溶膠液涂于一軟性基體如明膠層上時(shí)，由于明膠具有一定的韌性，使凝膠骨架收縮時(shí)得到緩沖，因而凝膠能與明膠很好的結(jié)合在一起。且因?yàn)槊髂z與基體電極之間良好的粘附作用，有效的防止了剝離現(xiàn)象。此外明膠有一定的保濕作用，亦能對(duì)防止凝膠開(kāi)裂起到一定作用。本發(fā)明制備好的酶膜在電極上無(wú)開(kāi)裂剝離現(xiàn)象。
具體實(shí)施例方式
下面通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)描述，一種用生物無(wú)機(jī)復(fù)合膜固定酶的方法，其特征是在無(wú)機(jī)膜與基體電極間引入明膠層，形成生物無(wú)機(jī)復(fù)合膜對(duì)酶進(jìn)行固定。具體可通過(guò)如下步驟在無(wú)機(jī)膜與基體電極間引入明膠層a.取硅酸乙酯、乙醇和pH為1.5-4.0的鹽酸溶液混合，置于超聲器中40～50分鐘，制得所需溶膠液，其中硅酸乙酯、乙醇和鹽酸的體積比為2～4∶0.25～1.5∶0.8～1.5；b.鉑電極依次經(jīng)氫氧化鉀、濃硫酸、乙醇及蒸餾水洗滌，用微量進(jìn)樣器取1～3μl配制好的濃度為1～5％的明膠溶液滴于該鉑電極上，在空氣中放置24～48小時(shí)，所述鉑電極上形成一層明膠膜；c.取2-8μl配制好的濃度為1000-3000U/ml的葡萄糖氧化酶溶液與100～200μl步驟a制備的溶膠液混合，用微量進(jìn)樣器取該混合液1～3μl滴于步驟b制備的明膠膜上，迅速將所述鉑電極置于一容器中并用水密封，然后將容器置于溫度為4℃的冰箱中冷藏、干燥24-72h，取出于室溫下再干燥24-72h后即制得了可用于檢測(cè)葡萄糖的酶電極，本發(fā)明亦適用于制備其他酶電極。
實(shí)施例1溶膠的制備分別取3ml硅酸乙酯、1ml乙醇、1mlpH為2.2的HCl溶液混合，置于超聲器中超聲50min左右，即制得所需溶膠液。
酶電極的制備及測(cè)試電極依次經(jīng)KOH、濃硫酸、乙醇及蒸餾水洗滌，涼干后備用。配制濃度為3％的明膠溶液，用微量進(jìn)樣器移取該溶液2μl滴于鉑盤電極上，在空氣中放置24小時(shí)，形成一層明膠膜。取5μl的葡萄糖氧化酶溶液(2000U/ml)與150μl硅酸鹽溶膠液混合。用微量進(jìn)樣器移取該混合液2μl滴于明膠層上，迅速置于一容器中并用水密封。然后，將容器置于溫度為4℃的冰箱中冷藏、干燥48h，取出于室溫下干燥48h后即制得了可用于檢測(cè)葡萄糖的酶電極。
本發(fā)明亦適用于制備其他酶電極。
以上所述內(nèi)容僅為本發(fā)明構(gòu)思下的基本說(shuō)明，而依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案所作的任何等效變換，均應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種用生物無(wú)機(jī)復(fù)合膜固定酶的方法，其特征是在無(wú)機(jī)膜與基體電極間引入明膠層，形成生物無(wú)機(jī)復(fù)合膜對(duì)酶進(jìn)行固定。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種用生物無(wú)機(jī)復(fù)合膜固定酶的方法，其特征是通過(guò)如下步驟在無(wú)機(jī)膜與基體電極間引入明膠層a.取硅酸乙酯、乙醇和pH為1.5-4.0的鹽酸溶液混合，置于超聲器中40～50分鐘，制得所需溶膠液，其中硅酸乙酯、乙醇和鹽酸的體積比為2～4∶0.25～1.5∶0.8～1.5；b.鉑電極依次經(jīng)氫氧化鉀、濃硫酸、乙醇及蒸餾水洗滌，用微量進(jìn)樣器取1～3μl配制好的濃度為1～5％的明膠溶液滴于該鉑電極上，在空氣中放置24～48小時(shí)，所述鉑電極上形成一層明膠膜；c.取2-8μl配制好的濃度為1000-3000U/ml的葡萄糖氧化酶溶液與100～200μl步驟a制備的溶膠液混合，用微量進(jìn)樣器取該混合液1～3μl滴于步驟b制備的明膠膜上，迅速將所述鉑電極置于一容器中并用水密封，然后將容器置于溫度為4℃的冰箱中冷藏、干燥24-72h，取出于室溫下再干燥24-72h后即制得了可用于檢測(cè)葡萄糖的酶電極。
全文摘要
本發(fā)明在無(wú)機(jī)膜與基體電極間引入一生物高分子層(明膠層)，形成生物無(wú)機(jī)復(fù)合膜對(duì)酶進(jìn)行固定。無(wú)機(jī)溶膠液涂于生物基體明膠層上時(shí)，由于明膠具有一定的韌性，使凝膠骨架收縮時(shí)得到緩沖，因而防止了凝膠開(kāi)裂。同時(shí)由于明膠與基體電極之間良好的粘附作用，防止了酶膜的剝離現(xiàn)象。本發(fā)明有效地克服凝膠在成膜過(guò)程中容易開(kāi)裂，且與基體電極結(jié)合不牢固的缺點(diǎn)，獲得良好的酶固定化效果。
文檔編號(hào)C12N11/04GK1885023SQ200610028188
公開(kāi)日2006年12月27日 申請(qǐng)日期2006年6月27日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月27日
發(fā)明者郭曉明, 王根禮, 周祖新 申請(qǐng)人:上海應(yīng)用技術(shù)學(xué)院