一種葡萄糖氧化酶生物傳感器的制備及使用方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種葡萄糖氧化酶生物傳感器的制備及使用方法，碳氈電極檢測端表面固定葡萄糖氧化酶與有機染料的混合物，制成葡萄糖氧化酶生物傳感器；將葡萄糖氧化酶生物傳感器作為工作電極，銀/氯化銀電極作為參比電極，鉑電極作為對電極，建立三電極系統(tǒng)，并將三電極系統(tǒng)與電化學工作站連接；將工作電極的檢測端置于待測溶液中，通過電化學工作站檢測出待測溶液中電子傳遞介體的氧化電流的大小，然后根據(jù)底物濃度與檢測電流的校正曲線，測定待測溶液中的葡萄糖的含量。本發(fā)明采用碳氈為基體電極，采用有機染料修飾葡萄糖氧化酶生物傳感器，用于對葡萄糖進行定量分析；其制備簡單、成本低廉、響應速度快、檢測范圍寬、抗干擾性強、環(huán)境友好。
【專利說明】
一種葡萄糖氧化酶生物傳感器的制備及使用方法
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及酶生物傳感器技術領域，尤其涉及一種葡萄糖氧化酶生物傳感器的制備及使用方法。
【背景技術】
[0002]生物傳感器是一種以生物活性單元為敏感元件，結(jié)合化學、物理轉(zhuǎn)換元件，對被分析物具有高度選擇性的裝置，它具有靈敏度高、檢測速度快、操作簡便、成本低、可進行連續(xù)動態(tài)監(jiān)測等優(yōu)點。生物傳感器技術已經(jīng)成為一個非?；钴S的工程技術研究領域，它與生物控制論、仿生學、生物計算機等學科一起處在生命科學和信息科學的交叉領域，是發(fā)展生物技術必不可少的一種先進的檢測與監(jiān)控裝置。
[0003]葡萄糖氧化酶(GOD)具有高轉(zhuǎn)化率、高選擇性及高穩(wěn)定性，是商業(yè)用途中重要的酶。它能夠?qū)⑵咸烟寝D(zhuǎn)化為葡萄糖酸，應用于醫(yī)療領域檢測糖尿病患者的血糖情況。GOD存在于動植物及微生物體內(nèi)，能夠在氧氣的存在下催化氧化β-D-葡萄糖，釋放過氧化氫，過氧化氫是一種抗菌劑，因此GOD成為了一種天然的食品保鮮劑。此外，由于GOD的活性中心具有氧化還原性質(zhì)，能夠傳遞電子，并且具備體內(nèi)可用性及可植入性，正在作為生物燃料電池以及生物傳感器的目標酶引起研究人員極大的興趣。而開發(fā)用于檢測體內(nèi)葡萄糖濃度微小變化的高靈敏度的葡萄糖氧化酶生物傳感器具有重要的理論意義及應用價值。
[0004]專利號為CN105301086A的中國專利公開了“一種葡萄糖氧化酶生物傳感器的制備方法及其應用”，其制備葡萄糖氧化酶生物傳感器采用電聚合方法在玻碳電極上覆蓋孔雀石綠膜，然后再用滴涂的方法將葡萄糖氧化酶滴在孔雀石綠膜修飾后的電極上。此種方法首先需要將玻碳電極拋光打磨，用超純水清洗后，再用硝酸與乙醇的混合溶液清洗，之后再用超純水清洗。清洗后的玻碳電極進行循環(huán)伏安掃描，用電化學方法去除玻碳表面的基團。然后在玻碳表面電化學聚合孔雀石綠膜、在綠膜表面滴加戊二醛與葡萄糖氧化酶的混合溶液，制備電極。其采用的玻碳電極使用前需要拋光、活化，且表面性質(zhì)不穩(wěn)定、易引入氮、氧基團，電化學催化性質(zhì)也會隨之改變，使用時要進行功能化。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]本發(fā)明提供了一種葡萄糖氧化酶生物傳感器的制備及使用方法，采用碳氈為基體電極，采用有機染料修飾葡萄糖氧化酶生物傳感器，用于對葡萄糖進行定量分析;其制備簡單、成本低廉、響應速度快、檢測范圍寬、抗干擾性強、環(huán)境友好。
[0006]為了達到上述目的，本發(fā)明采用以下技術方案實現(xiàn):
[0007]—種葡萄糖氧化酶生物傳感器的制備方法，包括如下步驟:
[0008]I)將作為電極的小塊碳氈在去離子水中超聲清洗3次以上，每次至少5分鐘；
[0009]2)清洗后的碳氈電極檢測端表面固定葡萄糖氧化酶與有機染料的混合物，具體操作方法為:葡葡萄糖氧化酶與有機染料分別加入溶劑中配制相應溶液，然后將兩種溶液混合，葡萄糖氧化酶與溶劑的混合質(zhì)量比為0.05?1:1000，有機染料與溶劑的混合質(zhì)量比為0.5?5:1OOOO;將碳氈電極的檢測端浸入混合液中，室溫放置15分鐘?I小時，使混合液吸附在碳氈電極檢測端表面；
[0010]3)吸附修飾后的碳氈電極在溶劑中清洗3次以上，每次至少5分鐘，去除表面吸附性弱的酶分子，即制成葡萄糖氧化酶生物傳感器，在4°C條件下保存?zhèn)溆谩?br>[00?1 ]所述葡萄糖氧化酶濃度為0.1?lmg/mL。
[0012]所述有機染料為吖啶類染料或吩噻嗪類染料中的一種，有機染料的濃度為0.1?
1.0mmol /L
[0013]所述溶劑為磷酸緩沖溶液或Britton-Robinson緩沖溶液，其中Britton-Robinson緩沖溶液含硼酸、醋酸、磷酸和氫氧化鈉;溶劑濃度為I?100mmol/L，pH值為3.5?9.5。
[0014]—種葡萄糖氧化酶生物傳感器的使用方法，包括如下步驟:
[0015]I)制備電解液；將0.lmol/L的Britton-Robinson緩沖溶液與濃度為0.1?0.5mol/L的對苯二酚按800?1200:1的體積比混合后制成電解液，對苯二酚作為電子傳遞介體;測定葡萄糖氧化酶生物傳感器的循環(huán)伏安曲線；
[0016]2)將葡萄糖氧化酶生物傳感器作為工作電極，銀/氯化銀電極作為參比電極，鉑電極作為對電極，建立三電極系統(tǒng)，并將三電極系統(tǒng)與電化學工作站連接；
[0017]3)在pH = 3.5?9.5范圍內(nèi)測定葡萄糖氧化酶生物傳感器對同一濃度葡萄糖的電流響應值，優(yōu)化結(jié)果，選定測定時的最佳pH值，對待測溶液中的葡萄糖濃度進行檢測。
[0018]4)將工作電極的檢測端置于待測溶液中，通過電化學工作站檢測出待測溶液中電子傳遞介體的氧化電流的大小，然后根據(jù)底物濃度與檢測電流的校正曲線，測定待測溶液中的葡萄糖的含量。
[0019]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果是:
[0020]I)采用碳氈為基體電極，其成本低廉、性質(zhì)穩(wěn)定、清洗容易、不需要進行前期處理、制備方法簡單、易于實現(xiàn)電極微型化，適用于工業(yè)生產(chǎn)；
[0021]2)采用有機染料修飾的葡萄糖氧化酶生物傳感器，制備簡單、選擇性好、催化活性高、反應速度快、檢測范圍寬，將為生物傳感器的發(fā)展帶來更大的進步；
[0022]3)不使用污染性溶劑、環(huán)境友好，適用于在線檢測，適于在實際工業(yè)及醫(yī)療檢測中推廣應用。
【附圖說明】
[0023]圖1是本發(fā)明所述葡萄糖氧化酶生物傳感器制備過程示意圖。
[0024]圖2是本發(fā)明所述葡萄糖氧化酶生物傳感器檢測溶液中葡萄糖的反應原理圖。
[0025]圖3是本發(fā)明實施例1中采用葡萄糖氧化酶修飾的碳氈電極對空白溶液和葡萄糖溶液的響應圖。
[0026]圖4是本發(fā)明實施例1中采用葡萄糖氧化酶及吖啶橙修飾的碳氈電極對空白溶液和葡萄糖溶液的響應圖。
[0027]圖5是本發(fā)明實施例1中所述葡萄糖氧化酶生物傳感器在不同濃度葡萄糖體系下與峰電流的關系圖。
[0028]圖6是本發(fā)明實施例1中采用裸電極、葡萄糖氧化酶修飾電極、葡萄糖氧化酶及吖啶橙修飾電極的電化學交流阻抗譜圖。
[0029]圖7是本發(fā)明實施例1中采用裸電極、葡萄糖氧化酶修飾電極、葡萄糖氧化酶及吖啶橙修飾電極的循環(huán)伏安曲線。
[0030]圖8是本發(fā)明實施例1中葡萄糖氧化酶與吖啶橙混合溶液的紫外吸收光譜。
[0031 ]圖9是本發(fā)明實施例1中葡萄糖氧化酶與吖啶橙混合溶液的熒光吸收光譜。
【具體實施方式】
[0032]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】作進一步說明:
[0033]如圖1所示，本發(fā)明所述一種葡萄糖氧化酶生物傳感器的制備方法，包括如下步驟:
[0034]I)將作為電極的小塊碳氈在去離子水中超聲清洗3次以上，每次至少5分鐘；
[0035]2)清洗后的碳氈電極檢測端表面固定葡萄糖氧化酶與有機染料的混合物，具體操作方法為:葡葡萄糖氧化酶與有機染料分別加入溶劑中配制相應溶液，然后將兩種溶液混合，葡萄糖氧化酶與溶劑的混合質(zhì)量比為0.05?1:1000，有機染料與溶劑的混合質(zhì)量比為
0.5?5:10000;將碳氈電極的檢測端浸入混合液中，室溫放置15分鐘?I小時，使混合液吸附在碳氈電極檢測端表面；
[0036]3)吸附修飾后的碳氈電極在溶劑中清洗3次以上，每次至少5分鐘，去除表面吸附性弱的酶分子，即制成葡萄糖氧化酶生物傳感器，在4°C條件下保存?zhèn)溆谩?br>[0037]所述葡萄糖氧化酶濃度為0.1?lmg/mL。
[0038]所述有機染料為吖啶類染料或吩噻嗪類染料中的一種，有機染料的濃度為0.1?
1.0mmol /L
[0039]所述溶劑為磷酸緩沖溶液或Britton-Robinson緩沖溶液，其中Britton-Robinson緩沖溶液含硼酸、醋酸、磷酸和氫氧化鈉;溶劑濃度為I?100mmol/L，pH值為3.5?9.5。
[0040]一種葡萄糖氧化酶生物傳感器的使用方法，包括如下步驟:
[0041 ] I)制備電解液；將0.lmol/L的Britton-Robinson緩沖溶液與濃度為0.1?0.5mol/L的對苯二酚按800?1200:1的體積比混合后制成電解液，對苯二酚作為電子傳遞介體;測定葡萄糖氧化酶生物傳感器的循環(huán)伏安曲線；
[0042]2)將葡萄糖氧化酶生物傳感器作為工作電極，銀/氯化銀電極作為參比電極，鉑電極作為對電極，建立三電極系統(tǒng)，并將三電極系統(tǒng)與電化學工作站連接；
[0043]3)在pH = 3.5?9.5范圍內(nèi)測定葡萄糖氧化酶生物傳感器對同一濃度葡萄糖的電流響應值，優(yōu)化結(jié)果，選定測定時的最佳pH值，對待測溶液中的葡萄糖濃度進行檢測。
[0044]4)將工作電極的檢測端置于待測溶液中，通過電化學工作站檢測出待測溶液中電子傳遞介體的氧化電流的大小，然后根據(jù)底物濃度與檢測電流的校正曲線，測定待測溶液中的葡萄糖的含量。
[0045]在生物電子器件應用中，生物酶需要被固定在一個基板上以實現(xiàn)直接電子傳遞或者增大表面積以達到效率放大作用。基板的種類繁多且具備不同的物理及化學性質(zhì)，包括碳電極、平的或結(jié)構(gòu)化的金屬表面、聚合物、玻璃矩陣以及納米材料等。碳材料是工業(yè)生產(chǎn)中廣泛使用的材料之一。它有很多種類，包括碳纖維、天然石墨、玻璃碳、多孔活性炭、金剛石、碳納米管、富勒烯以及目前很熱的石墨烯等材料。碳是化學元素周期表的第6位，其外層電子結(jié)構(gòu)為2s22p2，在不同的條件下，會產(chǎn)生不同形式的雜化，因此會提供不同性質(zhì)的表面結(jié)構(gòu)。基板表面的性質(zhì)如何影響酶的固定是非常復雜的課題，通常酶與表面之間非共價鍵作用會導致酶活性喪失的不可逆性。
[0046]本發(fā)明采用碳氈為基體電極，碳氈是由碳纖維組成的微電極系統(tǒng)，其纖維直徑大約為7微米，易于實現(xiàn)電極的微型化。它具有自由的三維結(jié)構(gòu)，特點是高表面積、高導電性以及高電子效率，適合應用于流動注射系統(tǒng)，可作為生物傳感器或生物燃料電池的電極應用在醫(yī)療、環(huán)境、工業(yè)生產(chǎn)等領域。與碳納米管相比，碳氈的價格非常低廉，固定時無需任何的前處理過程，且具備物理及化學穩(wěn)定性，為生物傳感器實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化降低了成本。
[0047]葡萄糖氧化酶因為具有非常重要的催化活性而被廣泛研究。而且價格低廉、性質(zhì)穩(wěn)定、實用性強，常被人們用作制備生物傳感器的模型分子。
[0048]有機染料，通常應用在紡織業(yè)或者醫(yī)藥業(yè)。本發(fā)明中主要使用吖啶類染料及吩噻嗪類染料兩種有機染料，如吖啶橙:3，6_( 二甲胺基)吖啶鹽酸鹽，屬于吖啶類染料，是一種熒光色素。通常用于細胞中DNA和RNA的染色。本發(fā)明將吖啶橙應用于電化學生物傳感器上能顯著提高對檢測物質(zhì)的響應程度。與其他修飾的葡萄糖氧化酶的生物傳感器相比，吖啶橙吸附的葡萄糖氧化酶生物傳感器制備簡單、反應速度快、檢測范圍寬，將為生物傳感器的發(fā)展帶來更大的進步。吩噻嗪類染料具有氧化還原性，被廣泛的應用于生物電子器件的制備研究中，通常被用作電子傳遞介體而使用。本發(fā)明將其應用于葡萄糖氧化酶傳感器的制備，制備過程簡單，使用材料成本低廉、檢測葡萄糖效果顯著。
[0049]如圖2所示，本發(fā)明所述葡萄糖氧化酶生物傳感器檢測葡萄糖濃度的工作原理是:對苯二酸Hydroquinone在碳租電極作用下被氧化成對苯醌p-quinone，其反應式如下:
[0050]hydroquinone(HQ)—p-quinone+2H++2e— (I)
[0051 ] 葡萄糖氧化酶將葡萄糖D-glucose氧化成葡萄糖酸內(nèi)酯D-glucono_5-lactone，同時葡萄糖氧化酶的活性中心由黃素二核苷酸(FAD)變成還原型黃素二核苷酸(FADH2),其反應式如下:
[0052]GOx (FAD )+D-glucose^GOx(FADH2)+D-glucono-5-lac tone (2)
[0053]還原型黃素二核苷酸進一步與對苯醌反應，被對苯醌氧化為黃素二核苷酸，而對苯醌則被還原成對苯二酚，其主要反應式如下:
[0054]GOx (FADH2 )+p-quinone^G0x (FAD )+hydroquinone (HQ) (3)
[0055]以下實施例在以本發(fā)明技術方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護范圍不限于下述的實施例。下述實施例中所用方法如無特別說明均為常規(guī)方法。
[0056]【實施例1】
[0057]1、葡萄糖氧化酶生物傳感器的制備步驟:
[0058]I)切割一塊重量為12?13mg、尺寸為IcmX 0.3cmX 0.3cm的碳氈，在去離子水中超聲清洗3次，每次5分鐘；
[0059]2)在清洗好的碳氈電極的檢測端表面固定吖啶橙與葡萄糖氧化酶，具體操作方法是:將該碳氈電極檢測端浸入濃度為0.lmg/mL葡萄糖氧化酶與濃度為0.3mmol/L吖啶橙的混合溶液中室溫放置I小時，本實施例中，溶劑采用濃度為0.lmol/L、pH值為5.5的磷酸緩沖溶液(PBS)，葡葡萄糖氧化酶與有機染料分別加入溶劑中配制相應溶液，然后將兩種溶液混合，葡萄糖氧化酶與溶劑的質(zhì)量比為I: 10000，有機染料與溶劑的質(zhì)量比為1.3:10000。
[0060]3)將修飾后的碳氈電極放入0.1mo I/LPBS溶液中攪拌清洗3次，每次5分鐘，去除表面吸附弱的酶分子，將該葡萄糖氧化酶生物傳感器保存于4°C條件下備用。
[0061 ] 2、對本實施例所制備的葡萄糖氧化酶生物傳感器的性能進行測試。
[0062]測試結(jié)果如圖3-圖9所示，可以看出，與其他修飾的葡萄糖氧化酶的生物傳感器相比，吖啶橙吸附的葡萄糖氧化酶生物傳感器具有反應速度快、檢測范圍寬且抗干擾性強的優(yōu)點。
[0063]3、采用葡萄糖氧化酶生物傳感器檢測葡萄糖濃度。
[0064]將葡萄糖氧化酶生物傳感器作為工作電極，銀/氯化銀作為參比電極，鉑電極作為對電極，建立三電極系統(tǒng)，將三電極系統(tǒng)與電化學工作站連接，對待測溶液中的葡萄糖濃度進行檢測。
[0065]工作條件:所用的電解液為0.lmol/L的Britton-Robinson緩沖溶液(BRS)，15mL緩沖溶液中含有0.25mmol/L對苯二酚。電解質(zhì)溶液的pH為5.5。
[0066]將工作電極的檢測端置于待測溶液中，通過電化學工作站檢測出待測溶液中電子傳遞介體的氧化電流的大小，然后根據(jù)底物濃度與檢測電流的校正曲線，測定待測溶液中的葡萄糖的含量。
[0067 ]本實施例中對葡萄糖檢測的靈敏度為I δμΑ/mmo I /L，檢測下限為2mmo I /L，線性范圍為I X 10—4?5 X 10—2mol/L。
[0068]【實施例2】
[0069]1、葡萄糖氧化酶生物傳感器的制備步驟:
[0070]I)切割一塊重量為12?13mg、尺寸為IcmX 0.3cmX 0.3cm的碳氈，在去離子水中超聲清洗3次，每次5分鐘；
[0071]2)在清洗好的碳氈電極的檢測端表面固定硫堇藍與葡萄糖氧化酶，具體操作方法是:將該碳氈電極檢測端浸入濃度為0.5mg/mL葡萄糖氧化酶與濃度為0.5mmol/L硫堇藍的混合溶液中室溫放置I小時，本實施例中，溶劑采用濃度為0.lmol/L、pH值為5.5的磷酸緩沖溶液(PBS)，葡葡萄糖氧化酶與有機染料分別加入溶劑中配制相應溶液，然后將兩種溶液混合，葡萄糖氧化酶與溶劑的質(zhì)量比為5:10000，有機染料與溶劑的質(zhì)量比為1.7:10000。
[0072]3)將修飾后的碳氈電極放入0.lmol/L PBS溶液中攪拌清洗3次，每次5分鐘，去除表面吸附弱的酶分子，將該葡萄糖氧化酶生物傳感器保存于4°C條件下備用。
[0073]2、采用葡萄糖氧化酶生物傳感器檢測葡萄糖濃度。
[0074]將葡萄糖氧化酶生物傳感器作為工作電極，銀/氯化銀作為參比電極，鉑電極作為對電極，建立三電極系統(tǒng)，將三電極系統(tǒng)與電化學工作站連接，對待測溶液中的葡萄糖濃度進行檢測。
[0075]工作條件:所用的電解液為0.lmol/L的Britton-Robinson緩沖溶液(BRS)，15mL緩沖溶液中含有0.25mmol/L對苯二酚。電解質(zhì)溶液的pH為5.5。
[0076]將工作電極的檢測端置于待測溶液中，通過電化學工作站檢測出待測溶液中電子傳遞介體的氧化電流的大小，然后根據(jù)底物濃度與檢測電流的校正曲線，測定待測溶液中的葡萄糖的含量。
[0077]本實施例中對葡萄糖檢測的靈敏度為ΙΟμΑ/mmol/L，檢測下限為1.5mmol/L，測定的線性范圍為5 X 10—3?5 X 10—2mol/L。
[0078]【實施例3】
[0079]1、葡萄糖氧化酶生物傳感器的制備步驟:
[0080]I)切割一塊重量為12?13mg、尺寸為IcmX 0.3cmX 0.3cm的碳氈，在去離子水中超聲清洗3次，每次5分鐘；
[0081]2)在清洗好的碳氈電極的檢測端表面固定亞甲基綠與葡萄糖氧化酶，具體操作方法是:將該碳租電極檢測端浸入濃度為0.05mg/mL葡萄糖氧化酶與濃度為0.5mmol/L亞甲基綠的混合溶液中室溫放置I小時，本實施例中，溶劑采用濃度為0.lmol/L、pH值為5.5的磷酸緩沖溶液(PBS)，葡葡萄糖氧化酶與有機染料分別加入溶劑中配制相應溶液，然后將兩種溶液混合，葡萄糖氧化酶與溶劑的質(zhì)量比為5: 100000，有機染料與溶劑的質(zhì)量比為2.2:
10000ο
[0082 ] 3)將修飾后的碳氈電極放入0.1mo I/LPBS溶液中攪拌清洗3次，每次5分鐘，去除表面吸附弱的酶分子，將該葡萄糖氧化酶生物傳感器保存于4°C條件下備用。
[0083]2、采用葡萄糖氧化酶生物傳感器檢測葡萄糖濃度。
[0084]將葡萄糖氧化酶生物傳感器作為工作電極，銀/氯化銀作為參比電極，鉑電極作為對電極，建立三電極系統(tǒng)，將三電極系統(tǒng)與電化學工作站連接，對待測溶液中的葡萄糖濃度進行檢測。
[0085]工作條件:所用的電解液為0.lmol/L的Britton-Robinson緩沖溶液(BRS)，15mL緩沖溶液中含有0.25mmol/L對苯二酚。電解質(zhì)溶液的pH為6.0。
[0086]將工作電極的檢測端置于待測溶液中，通過電化學工作站檢測出待測溶液中電子傳遞介體的氧化電流的大小，然后根據(jù)底物濃度與檢測電流的校正曲線，測定待測溶液中的葡萄糖的含量。
[0087]本實施例中對葡萄糖檢測的靈敏度為ΙΟμΑ/mmol/L，檢測下限為1.2mmol/L，測定的線性范圍為5 X 10—3?I X 10—2mol/L。
[0088]【實施例4】
[0089]1、葡萄糖氧化酶生物傳感器的制備步驟:
[0090]I)切割一塊重量為12?13mg、尺寸為IcmX 0.3cmX 0.3cm的碳氈，在去離子水中超聲清洗3次，每次5分鐘；
[0091]2)在清洗好的碳氈電極的檢測端表面固定亞甲基藍與葡萄糖氧化酶，具體操作方法是:將該碳租電極檢測端浸入濃度為0.5mg/mL葡萄糖氧化酶與濃度為0.5mmol/L亞甲基藍的混合溶液中室溫放置I小時，本實施例中，溶劑采用濃度為0.lmol/L、pH值為5.5的磷酸緩沖溶液(PBS)，葡葡萄糖氧化酶與有機染料分別加入溶劑中配制相應溶液，然后將兩種溶液混合，葡萄糖氧化酶與溶劑的質(zhì)量比例為5:10000，有機染料與溶劑的質(zhì)量比為1.6:
10000ο
[0092 ] 3)將修飾后的碳氈電極放入0.1mo I/LPBS溶液中攪拌清洗3次，每次5分鐘，去除表面吸附弱的酶分子，將該葡萄糖氧化酶生物傳感器保存于4°C條件下備用。
[0093]2、采用葡萄糖氧化酶生物傳感器檢測葡萄糖濃度。
[0094]將葡萄糖氧化酶生物傳感器作為工作電極，銀/氯化銀作為參比電極，鉑電極作為對電極，建立三電極系統(tǒng)，將三電極系統(tǒng)與電化學工作站連接，對待測溶液中的葡萄糖濃度進行檢測。
[0095]工作條件:所用的電解液為0.lmol/L的Britton-Robinson緩沖溶液(BRS)，15mL緩沖溶液中含有0.25mmol/L對苯二酚。電解質(zhì)溶液的pH為5.5。
[0096]將工作電極的檢測端置于待測溶液中，通過電化學工作站檢測出待測溶液中電子傳遞介體的氧化電流的大小，然后根據(jù)底物濃度與檢測電流的校正曲線，測定待測溶液中的葡萄糖的含量。
[0097]本實施例中對葡萄糖檢測的靈敏度為20yA/mmol/L，檢測下限為1.8mmol/L，對葡萄糖測定的線性范圍為I X 10—4?I X 10—2mol/L。
[0098]以上所述，僅為本發(fā)明較佳的【具體實施方式】，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發(fā)明揭露的技術范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種葡萄糖氧化酶生物傳感器的制備方法，其特征在于，包括如下步驟: 1)將作為電極的小塊碳氈在去離子水中超聲清洗3次以上，每次至少5分鐘； 2)清洗后的碳氈電極檢測端表面固定葡萄糖氧化酶與有機染料的混合物，具體操作方法為:葡葡萄糖氧化酶與有機染料分別加入溶劑中配制相應溶液，然后將兩種溶液混合，葡萄糖氧化酶與溶劑的混合質(zhì)量比為0.05?1:1000，有機染料與溶劑的混合質(zhì)量比為0.5?5:10000;將碳氈電極的檢測端浸入混合液中，室溫放置15分鐘?I小時，使混合液吸附在碳氈電極檢測端表面； 3)吸附修飾后的碳氈電極在溶劑中清洗3次以上，每次至少5分鐘，去除表面吸附性弱的酶分子，即制成葡萄糖氧化酶生物傳感器，在4°C條件下保存?zhèn)溆谩?.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種葡萄糖氧化酶生物傳感器的制備方法，其特征在于，所述葡萄糖氧化酶濃度為0.1?lmg/mL。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種葡萄糖氧化酶生物傳感器的制備方法，其特征在于，所述有機染料為吖啶類染料或吩噻嗪類染料中的一種，有機染料的濃度為0.1?1.0mmol/L。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種葡萄糖氧化酶生物傳感器的制備方法，其特征在于，所述溶劑為磷酸緩沖溶液或Britton-Robinson緩沖溶液，其中Britton-Robinson緩沖溶液含硼酸、醋酸、磷酸和氫氧化鈉;溶劑濃度為I?100mmol/L，pH值為3.5?9.5。5.—種葡萄糖氧化酶生物傳感器的使用方法，其特征在于，包括如下步驟: 1)制備電解液;將0.lmol/L的Britton-Robinson緩沖溶液與濃度為0.1?0.5mol/L的對苯二酚按800?1200: I的體積比混合后制成電解液，對苯二酚作為電子傳遞介體;測定葡萄糖氧化酶生物傳感器的循環(huán)伏安曲線； 2)將葡萄糖氧化酶生物傳感器作為工作電極，銀/氯化銀電極作為參比電極，鉑電極作為對電極，建立三電極系統(tǒng)，并將三電極系統(tǒng)與電化學工作站連接； 3)在pH=3.5?9.5范圍內(nèi)測定葡萄糖氧化酶生物傳感器對同一濃度葡萄糖的電流響應值，優(yōu)化結(jié)果，選定測定時的最佳PH值，對待測溶液中的葡萄糖濃度進行檢測。 4)將工作電極的檢測端置于待測溶液中，通過電化學工作站檢測出待測溶液中電子傳遞介體的氧化電流的大小，然后根據(jù)底物濃度與檢測電流的校正曲線，測定待測溶液中的葡萄糖的含量。
【文檔編號】G01N27/48GK105866226SQ201610399535
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年6月7日
【發(fā)明人】王月, 張志強, 魯振永, 沈楊, 李夢凡
【申請人】遼寧科技大學