一種基于比色分析的糖類傳感器的制備方法及應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種基于比色分析的糖類傳感器的制備方法及應(yīng)用。具體是采用自制ITO傳感平臺構(gòu)建了檢測糖類的比色傳感器，屬于新型糖類傳感檢測技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]葡萄糖是血糖含量的指標(biāo)。在人體血糖含量上升的過程中，可能伴隨著人體某些疾病的產(chǎn)生，通常表現(xiàn)高血壓、高血脂、眼疾等等。因此，在臨床研究上，發(fā)展一種快速、簡便、靈敏的檢測葡萄糖的方法是十分重要的。
[0003]比色分析免疫傳感器具有靈敏度高、可視化檢測、操作簡便、小型化、快速準(zhǔn)確檢測分析等優(yōu)點(diǎn)，因此本發(fā)明制備了一種基于顯色復(fù)合物的比色傳感器，實(shí)現(xiàn)了對葡萄糖和蔗糖的檢測。
[0004]目前已有的糖類的臨床檢測方法很多，如化學(xué)分析、銀鏡分析、色譜分析等。比色傳感分析是將分析學(xué)方法與可視化比色方法相結(jié)合的一種傳感器，通過糖類與酶之間的催化特性結(jié)合，使得它具有高靈敏性、高選擇性、分析快速和實(shí)時監(jiān)測等優(yōu)點(diǎn)。
[0005]本發(fā)明采用顯色復(fù)合物APTMS-GA為基底材料，利用酶催化作用構(gòu)建比色傳感器，通過葡萄糖氧化酶對葡萄糖的催化產(chǎn)生過氧化氫來使顯色復(fù)合物褪色，實(shí)現(xiàn)了葡萄糖的靈敏檢測。本發(fā)明還通過酶的雙重催化作用，通過葡萄糖氧化酶和蔗糖酶對蔗糖的雙重催化作用，實(shí)現(xiàn)了對蔗糖的檢測。該方法增強(qiáng)了傳感器的靈敏度，擴(kuò)寬了線性范圍，有效地降低了傳感器的檢出限，并可以實(shí)現(xiàn)隨時隨地方便檢測。該方法具有靈敏度高、特異性好、檢測快速等優(yōu)點(diǎn)，而且實(shí)現(xiàn)了實(shí)施檢測，且不需要借助大型儀器，有效降低了傳感器的制作及檢測成本，有效克服了目前糖類檢測方法的不足。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的之一是基于顯色復(fù)合物APTMS-GA為基底材料，構(gòu)建了一種可以實(shí)時監(jiān)測的比色糖類傳感器。
[0007]本發(fā)明的目的之二就是實(shí)現(xiàn)了 ITO片上的葡萄糖檢測，實(shí)現(xiàn)了葡萄糖的高靈敏檢測。
[0008]本發(fā)明的目的之三就是通過葡萄糖氧化酶和蔗糖氧化酶的雙重催化效果，實(shí)現(xiàn)了對蔗糖的高靈敏檢測。
[0009]本發(fā)明的目的之四就是可以將該比色糖類傳感器用于隨時隨地的實(shí)時檢測，達(dá)到靈敏監(jiān)測的效果。
[0010]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
1.一種基于比色分析的糖類傳感器的制備方法，其特征在于，包括以下步驟:
(1)用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1%~10%的3-氨丙基三乙氧基硅烷APTES的甲醇溶液浸泡3 mm X3 mm的ITO玻璃24 h，取出后洗滌；
(2)在ITO玻璃上滴加6μ?、3-氨丙基三甲氧基硅烷-戊二醛顯色復(fù)合物APTMS_GA，4°C冰箱中晾干；
(3)在ITO上滴加1~20mg/mL的1- 丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽BM頂5%殼聚糖溶液CS，形成復(fù)合膜層IL-CS，4 ° C冰箱中晾干；
(4)滴加6μ?的金納米粒子，4 °C冰箱中晾干；
(5)滴加6PL、不同種類的酶溶液，充分反應(yīng)，超純水沖洗，將修飾好的ITO依次放入微孔板中，4 °C冰箱中晾干，制得比色糖類傳感器。
[0011]2.如權(quán)利要求1所述的一種基于比色分析的糖類傳感器的制備方法，所述的顯色復(fù)合物APTMS-GA，其特征在于，制備步驟如下:
將質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5%~12%的3-氨丙基三甲氧基硅烷APTMS和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.2%~10%的戊二醛GA按照1:1比例進(jìn)行混合，制得磚紅色的APTMS-GA標(biāo)記物。
[0012]3.如權(quán)利要求1所述的一種基于比色分析的糖類傳感器的制備方法，所述的不同種類酶溶液，其特征在于，制備步驟如下:
(1)葡萄糖傳感器的制備
在滴加6 PL的金納米粒子，4 °C冰箱中晾干后，繼續(xù)滴加6 PL的0.01-10 mg/mL的葡萄糖氧化酶溶液，4 ° C冰箱中晾干；繼續(xù)滴加6 PL的1-35 mmol/L的葡萄糖溶液，制得葡萄糖比色傳感器；
(2)蔗糖傳感器的制備
在滴加6 PL的金納米粒子，4 °C冰箱中晾干后，繼續(xù)滴加6 PL的0.01-10 mg/mL的葡萄糖氧化酶溶液和6 μ?的0.02-14mg/mL蔗糖酶溶液，4 ° C冰箱中晾干；繼續(xù)滴加6 μ?的1-50 mmol/L的鹿糖溶液，制得鹿糖比色傳感器。
[0013]4.如權(quán)利要求1所述的一種基于比色分析的糖類傳感器的制備方法，用于葡萄糖和蔗糖的檢測，檢測步驟如下:
待微孔板中的ITO顯色板在室溫下充分反應(yīng)后，在相同的光照強(qiáng)度下對每一塊ITO拍照，用Image J軟件計(jì)算每一塊玻璃的灰度，得到平均灰度與糖類濃度曲線；按照工作曲線的方法對樣品進(jìn)行測定，依據(jù)工作曲線計(jì)算葡萄糖和蔗糖的含量。
[0014]本發(fā)明的有益成果
(I)顯色復(fù)合物APTMS-GA是良好的顯色劑，對過氧化氫的響應(yīng)十分靈敏，通過葡萄糖氧化酶氧化葡萄糖產(chǎn)出過氧化氫，從而使顯色復(fù)合物APTMS-GA褪色，來進(jìn)行對葡萄糖的定量檢測。
[0015](2)本發(fā)明首次利用葡萄糖氧化酶和蔗糖氧化酶的雙重催化作用，實(shí)現(xiàn)了對蔗糖的靈敏檢測。
[0016](3) ITO的使用，代替了傳統(tǒng)的電極修飾傳感器，達(dá)到了方便檢測的效果，并且ITO價格低廉，且一次性使用，使傳感器擁有良好的重現(xiàn)性。
[0017](4)本發(fā)明利用酶的特異性催化反應(yīng)，提高了檢測方法的特異性。
[0018](5)本發(fā)明利用簡易拍照設(shè)備，對比色傳感芯片進(jìn)行拍照，通過Image J軟件進(jìn)行灰度擬合，實(shí)現(xiàn)靈敏檢測。設(shè)備簡單，操作快速，適合醫(yī)療條件不好的農(nóng)村地區(qū)進(jìn)行疾病的提前預(yù)防。
[0019](6)本發(fā)明制備的比色免疫傳感器用于葡萄糖和蔗糖的檢測，響應(yīng)時間短，檢測限低，線性范圍寬，可以實(shí)現(xiàn)簡單、快速、高靈敏和特異性檢測，葡萄糖的檢測限達(dá)0.3 mmol/L，鹿糖的檢測限達(dá)0.5 mmol/L。
【具體實(shí)施方式】
[0020]實(shí)施例1
一種基于比色分析的糖類傳感器的制備方法及應(yīng)用
(1)用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1%的3-氨丙基三乙氧基硅烷APTES的甲醇溶液浸泡3 mm X 3mm的ITO玻璃24 h，取出后洗滌；
(2)在ITO玻璃上滴加6μ?、3-氨丙基三甲氧基硅烷-戊二醛顯色復(fù)合物APTMS_GA，4°C冰箱中晾干；
(3)在ITO上滴加Img/mL的1- 丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽BM頂5%殼聚糖溶液CS，形成復(fù)合膜層IL-CS，4 ° C冰箱中晾干；
(4)滴加6μ?的金納米粒子，4 °C冰箱中晾干；
(5)滴加6PL、不同種類的酶溶液，充分反應(yīng)，超純水沖洗，將修飾好的ITO依次放入微孔板中，4 °C冰箱中晾干，制得比色糖類傳感器。
[0021]實(shí)施例2
一種基于比色分析的糖類傳感器的制備方法及應(yīng)用
(1)用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%的3-氨丙基三乙氧基硅烷APTES的甲醇溶液浸泡3mm X 3 mm的ITO玻璃24 h，取出后洗滌；
(2)在ITO玻璃上滴加6μ?、3-氨丙基三甲氧基硅烷-戊二醛顯色復(fù)合物APTMS_GA，4°C冰箱中晾干；
(3)在ITO上滴加10mg/mL的1- 丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽BM頂5%殼聚糖溶液CS，形成復(fù)合膜層IL-CS，4 ° C冰箱中晾干；
(4)滴加6μ?的金納米粒子，4 °C冰箱中晾干；
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