專利名稱：負(fù)載有多層葡萄糖脫氫酶磁性納米微球的電極的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種醫(yī)療用檢測電極，尤其涉及一種負(fù)載有多層葡萄糖脫氫酶磁性納米微球的，通過檢測唾液中糖分濃度進(jìn)而獲得人體血糖數(shù)據(jù)的電極。
背景技術(shù)：
血糖檢測過程由化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)化為電信號的基本過程，原理是由含有葡萄糖分子的反應(yīng)液(如唾液、血液等體液)在葡萄糖反應(yīng)酶(如葡萄糖脫氫酶、葡萄糖氧化酶)的催化下進(jìn)行化學(xué)分解反應(yīng)，從而釋放出帶電粒子(如氫氧根離子、氫離子及電子)，帶電粒子通過電極及連接電極的導(dǎo)線將帶電粒子傳輸?shù)诫娦盘枡z測系統(tǒng)，根據(jù)所產(chǎn)生的電流大小判斷反應(yīng)強(qiáng)度，反應(yīng)強(qiáng)度大則反應(yīng)劇烈，葡萄糖含量就高；反之亦然。現(xiàn)有技術(shù)中，酶層主要采用在電極上直接涂布反應(yīng)液的辦法，即直接將葡萄糖反應(yīng)酶溶液涂在電極表面，為提高反應(yīng)酶的附著強(qiáng)度，一般是將飽和葡萄糖反應(yīng)酶溶液制成易于涂布的具有一定粘性的溶液，利用高速旋涂設(shè)備，在電極表面進(jìn)行多次噴灑式旋涂?；蚶媒z網(wǎng)印刷的方式，在電極表面進(jìn)行多次涂布。無論是旋涂或絲網(wǎng)印刷，其電極修飾均需要進(jìn)行多次操作，無法用一道工序一次性完成。葡萄糖反應(yīng)酶溶液無論其溶解度有多高，反應(yīng)酶都是不規(guī)則的分散在溶液中的，因此涂布到電極表面以后將形成反應(yīng)酶的不均勻分布，而且每個分布點的酶含量較低。葡萄糖反應(yīng)酶在電極表面很難形成堆疊結(jié)構(gòu)，即在某一反應(yīng)點只有少量反應(yīng)酶存在，在葡萄糖分解反應(yīng)中很容易被消耗殆盡，該點反應(yīng)進(jìn)行完畢后，局部雖然形成了葡萄糖的低濃度區(qū)，葡萄糖分子會向這一反應(yīng)區(qū)滲透，但由于反應(yīng)酶沒有可補(bǔ)償性，改點不在具有反應(yīng)酶，因此反應(yīng)沒有持續(xù)性。導(dǎo)致產(chǎn)生的電流小，且持續(xù)時間短，難于檢測判斷。

實用新型內(nèi)容本實用新型針對以上問題，而提出的一種負(fù)載有多層葡萄糖脫氫酶磁性納米微球的電極，具有多層結(jié)構(gòu)位于電極最下方、起承托作用的襯底；覆蓋于所述襯底上表面的電極；使用提拉法涂覆在所述電極上表面的第一納米微球?qū)樱渚哂袉螌拥募{米微球；覆蓋于所述第一層納米微球上方，通過磁力與第一層納米微球相互吸附的第二納米微球?qū)?，其具有多層通過磁力相互吸引堆砌的納米微球。第一納米微球?qū)拥母骷{米微球之間具有供葡萄糖分子通過的空隙。第二納米微球?qū)又械母魑⑶蛑g具有供葡萄糖分子通過的空隙。納米微球的表面負(fù)載有葡萄糖分子。由于采用了上述技術(shù)方案，本實用新型提供的負(fù)載有葡萄糖脫氫酶的磁性納米微球的電極，具有如下優(yōu)點1.反應(yīng)效率提高，帶酶層的納米粒子反應(yīng)體系由于納米表面呈球狀，比表面積遠(yuǎn)大于平面結(jié)構(gòu)，單位體積內(nèi)可以負(fù)載更多的反應(yīng)酶，使得反應(yīng)效率更高，反應(yīng)強(qiáng)度更大。2.自組裝形成的納米顆粒堆砌結(jié)構(gòu)，使得區(qū)域內(nèi)葡萄糖反應(yīng)更為徹底，可以產(chǎn)生的更大強(qiáng)度的生物電流。3.堆砌結(jié)構(gòu)的納米微粒體系，使得反應(yīng)時間較傳統(tǒng)方法更為持久，可以提供更大、更持久的電流，使得電流檢測精度更高。4.由于更大的電流，產(chǎn)生電流的時間更持久，因此本技術(shù)可以用于檢測濃度更低的葡萄糖溶液。如傳統(tǒng)檢測技術(shù)僅能應(yīng)用于血液，本技術(shù)可用于葡萄糖濃度遠(yuǎn)低于血液的唾液(唾糖含量僅為血糖含量的1%)中葡萄糖含量的檢測。

為了更清楚的說明本實用新型的實施例或現(xiàn)有技術(shù)的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖做一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖圖2為本實用新型電極表面納米微球堆砌結(jié)構(gòu)的SEM圖像圖3為本實用新型電極反應(yīng)體系示意圖
具體實施方式
為使本實用新型的實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚完整的描述如圖1所示一種負(fù)載有多層葡萄糖脫氫酶磁性納米微球的電極，具有多層堆砌的結(jié)構(gòu)，依次具有位于電極最下方、起承托作用的襯底4。在襯底4的上表面覆蓋有電極
3。在電極3的上表面通過提拉法覆蓋有第一納米微球?qū)?，所述的第一納米微球?qū)覫具有單層結(jié)構(gòu)，多個納米微球均勻的涂覆在電極上，每個納米微球的表面都負(fù)載葡萄糖脫氫酶。所述的納米微球之間留有可以供葡萄糖分子通過的間隙。在第一納米微球?qū)覫的上方，覆蓋有第二納米微球?qū)?，作為一個較佳的實施方式將由所述襯底4、電極3和第一納米微球?qū)覫制成的涂膜基片豎直浸入盛有含有納米微球混合溶液的反應(yīng)器，給反應(yīng)器施加一個水平的磁場，反應(yīng)一段時間后，通過磁性納米微球的自組裝，即可在所述第一納米微球?qū)覫的上表面形成一個穩(wěn)定的，具有多層納米微球堆砌結(jié)構(gòu)的第二納米微球?qū)?，同樣的，第二納米微球?qū)?中的納米微球都負(fù)載有葡萄糖分子，納米微球之間留有可以供葡萄糖分子通過的空隙。有圖3所示有本實用新型的電極的實際反映體系如下在某一區(qū)域首先由處在該區(qū)域的葡萄糖在反應(yīng)酶的催化下反應(yīng)，釋放出帶電粒子。由于反應(yīng)該區(qū)域形成葡萄糖的低濃度區(qū)，反應(yīng)液中的葡萄糖由于擴(kuò)散原理向低濃度區(qū)不斷擴(kuò)散，在耗盡首層的全部反應(yīng)酶后，可以通過堆砌微粒的縫隙(葡萄糖分子尺寸原小于納米顆粒尺寸)向下層滲透，在下層納米顆粒表面反應(yīng)酶的催化下繼續(xù)反應(yīng)，再次形成低濃度區(qū)，從而不斷重復(fù)首層反應(yīng)區(qū)域內(nèi)實現(xiàn)的反應(yīng)，直至最下層。此反應(yīng)體系遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)技術(shù)中單層酶結(jié)構(gòu)的電極，可以最大限度提高反應(yīng)效率，并提高持續(xù)穩(wěn)定的電流輸出。[0026]以上所述，僅為本實用新型較佳的具體實施方式
，但本實用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本實用新型的技術(shù)方案及其實用新型構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種負(fù)載有多層葡萄糖脫氫酶磁性納米微球的電極，具有多層納米微球的堆砌結(jié)構(gòu)，包括: 位于電極最下方、起承托作用的襯底； 覆蓋于所述襯底上表面的電極； 使用提拉法涂覆在所述電極上表面的第一納米微球?qū)?，其具有單層的納米微球； 覆蓋于所述第一層納米微球上方，通過磁力與第一層納米微球相互吸附的第二納米微球?qū)樱渚哂卸鄬哟?、通過磁力相互吸引堆砌的納米微球。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的負(fù)載有多層葡萄糖脫氫酶磁性納米微球的電極，其特征還在于:所述第一納米微球?qū)拥母骷{米微球之間具有供葡萄糖分子通過的空隙。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的負(fù)載有多層葡萄糖脫氫酶磁性納米微球的電極，其特征還在于:所述第二納米微球?qū)又械母魑⑶蛑g具有供葡萄糖分子通過的空隙.
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任意一項權(quán)利要求所述的負(fù)載有多層葡萄糖脫氫酶磁性納米微球的電極，其特征還在于:所述納米微球的表面負(fù)載有葡萄糖分子。
專利摘要本實用新型公開了一種負(fù)載有多層葡萄糖脫氫酶磁性納米微球的電極，依次具有位于電極最下方的襯底；襯底上表面的電極；涂覆在所述電極上表面的第一納米微球?qū)?；通過磁力與第一層納米微球相互吸附的第二納米微球?qū)印１緦嵱眯滦途哂腥缦聝?yōu)點1帶酶層的納米粒子反應(yīng)體系由于納米表面呈球狀，比表面積遠(yuǎn)大于平面結(jié)構(gòu)，單位體積內(nèi)可以負(fù)載更多的反應(yīng)酶，反應(yīng)效率更高，反應(yīng)強(qiáng)度更大。2自組裝形成的納米顆粒堆砌結(jié)構(gòu)，使得區(qū)域內(nèi)葡萄糖反應(yīng)更徹底，產(chǎn)生的更大強(qiáng)度的生物電流。3.堆砌結(jié)構(gòu)的納米微粒體系，使得反應(yīng)時間較傳統(tǒng)方法更為持久，可以提供更大、更持久的電流，使得電流檢測精度更高。
文檔編號G01N27/327GK202916237SQ20122034069
公開日2013年5月1日 申請日期2012年7月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月13日
發(fā)明者張勐, 鮑文生, 肖紅梅 申請人:蘇州文曦醫(yī)療電子有限公司