一種高靈敏度葡萄糖傳感器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及葡萄糖傳感器技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種高靈敏度葡萄糖傳感器。
【背景技術(shù)】
[0002]糖尿病是僅次于癌癥、心血管病的第三大危險(xiǎn)疾病，是世界性的多發(fā)病和常見病。因此對(duì)人體血液中葡萄糖含量的準(zhǔn)確快速的測(cè)定，對(duì)于糖尿病的前期診斷和治療有著十分重要的意義。葡萄糖生物傳感器是一種能夠簡(jiǎn)單快捷的檢測(cè)人體血液中葡萄糖濃度的方法，越來越受到科研工作者的廣泛關(guān)注。但是，現(xiàn)有的葡萄糖傳感器存在響應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)，重現(xiàn)性差，選擇性及穩(wěn)定性不是很好的缺陷，不能滿足現(xiàn)在社會(huì)發(fā)展的需要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺點(diǎn)，而提出的一種高靈敏度葡萄糖傳感器，其穩(wěn)定好，用于葡萄糖的檢測(cè)選擇性好，響應(yīng)時(shí)間短，靈敏度高。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案:
一種高靈敏葡萄糖傳感器，包括基板、配置在基板上的電極系統(tǒng)和配置在電極系統(tǒng)上的試劑層；所述電極系統(tǒng)包括具有引線部的工作電極和具有引線部的對(duì)電極；所述基板的一側(cè)的頂部上面設(shè)有檢測(cè)部，位于檢測(cè)部的電極上配置有試劑層，所述試劑層包括N摻雜石墨烯、羧基化碳納米管和葡萄糖氧化酶。
[0005]優(yōu)選地，所述工作電極為玻碳電極、鉑電極、金電極、銀電極、鎳電極、鈀電極中的一種。
[0006]優(yōu)選地，所述基板的材料為玻璃、聚苯乙烯、聚丙烯、聚乙烯中的一種。
[0007]優(yōu)選地，所述試劑層按照以下工藝進(jìn)行制備:
51、按重量份在100-200份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40-50%的氧化石墨烯溶液中加入120-150份Tris試劑并攪拌均勻，調(diào)節(jié)pH值為堿性后加入20-50份多巴胺，攪拌反應(yīng)10_20h，反應(yīng)結(jié)束后以8000-10000r/min的轉(zhuǎn)速離心10_15min，用去離子水洗滌后進(jìn)行真空干燥，然后在氬氣保護(hù)下進(jìn)行熱處理得到N摻雜石墨烯，其中，熱處理的溫度為900-1000°C，熱處理的時(shí)間為 0.5-1.5h ；
52、按重量份將2-5份碳納米管加入200-300份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30_45wt%的硫酸溶液中，攪拌40-55h，然后加熱至60-85°C反應(yīng)0.3-0.9h，然后經(jīng)洗滌、抽濾、干燥得到羧基化碳納米管；
53、將位于檢測(cè)部的基體電極浸入濃度為0.01-0.05mol/L的N摻雜石墨烯溶液中，浸泡10-20min，洗滌后浸入0.01-0.05mol/L的羧基化碳納米管溶液中浸泡20_50min，洗滌后自然晾干，浸入10-15mM的EDC/NHS溶液中活化1_2.5h，洗滌、干燥后浸入葡萄糖氧化酶的殼聚糖分散液中，在5-10°C下浸泡3-8h，洗滌、干燥。
[0008]優(yōu)選地，在S3中，葡萄糖氧化酶的殼聚糖分散液中葡萄糖氧化酶的濃度為5-lOmg/ml。
[0009]本發(fā)明中，制備了 N摻雜石墨烯、羧基化碳納米管，然后浸入電極，將N摻雜石墨烯和羧基化碳納米管自組裝在了電極的表面，其過程簡(jiǎn)單，然后浸入葡萄糖氧化酶的殼聚糖分散液固定葡萄糖氧化酶，其結(jié)合力強(qiáng)，固定的葡萄糖氧化酶在使用過程中不易脫落，得到的葡萄糖傳感器穩(wěn)定性好，用于葡萄糖的檢測(cè)選擇性好，響應(yīng)時(shí)間短，靈敏度高。
【具體實(shí)施方式】
[0010]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0011]實(shí)施例1
一種高靈敏葡萄糖傳感器，包括基板、配置在基板上的電極系統(tǒng)和配置在電極系統(tǒng)上的試劑層；所述電極系統(tǒng)包括具有引線部的工作電極和具有引線部的對(duì)電極；所述基板的一側(cè)的頂部上面設(shè)有檢測(cè)部，位于檢測(cè)部的電極上配置有試劑層；
其中，所述基板的材料為聚苯乙烯；所述工作電極為玻碳電極；所述試劑層按照以下工藝進(jìn)行制備:
51、按重量份在100份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%的氧化石墨烯溶液中加入120份Tris試劑并攪拌均勻，調(diào)節(jié)pH值為堿性后加入50份多巴胺，攪拌反應(yīng)10h，反應(yīng)結(jié)束后以10000r/min的轉(zhuǎn)速離心lOmin，用去離子水洗滌后進(jìn)行真空干燥，然后在氬氣保護(hù)下進(jìn)行熱處理得到N摻雜石墨烯，其中，熱處理的溫度為1000°C，熱處理的時(shí)間為0.5h ;
52、按重量份將5份碳納米管加入200份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為45wt%的硫酸溶液中，攪拌40h，然后加熱至85°C反應(yīng)0.3h，然后經(jīng)洗滌、抽濾、干燥得到羧基化碳納米管；
S 3、將位于檢測(cè)部的基體電極浸入濃度為0.0 5 mo I / L的N摻雜石墨烯溶液中，浸泡lOmin，洗滌后浸入0.05mol/L的羧基化碳納米管溶液中浸泡20min，洗滌后自然晾干，浸入15mM的EDC/NHS溶液中活化lh，洗滌、干燥后浸入葡萄糖氧化酶的殼聚糖分散液中，在10°C下浸泡3h，洗滌、干燥。
[0012]實(shí)施例2
一種高靈敏葡萄糖傳感器，包括基板、配置在基板上的電極系統(tǒng)和配置在電極系統(tǒng)上的試劑層；所述電極系統(tǒng)包括具有引線部的工作電極和具有引線部的對(duì)電極；所述基板的一側(cè)的頂部上面設(shè)有檢測(cè)部，位于檢測(cè)部的電極上配置有試劑層；
其中，所述基板的材料為聚乙烯；所述工作電極為金電極；所述試劑層按照以下工藝進(jìn)行制備:
51、按重量份在170份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為43%的氧化石墨烯溶液中加入140份Tris試劑并攪拌均勻，調(diào)節(jié)pH值為堿性后加入35份多巴胺，攪拌反應(yīng)18h，反應(yīng)結(jié)束后以9000r/min的轉(zhuǎn)速離心14min，用去離子水洗滌后進(jìn)行真空干燥，然后在氬氣保護(hù)下進(jìn)行熱處理得到N摻雜石墨烯，其中，熱處理的溫度為950°C，熱處理的時(shí)間為1.2h ;
52、按重量份將3份碳納米管加入280份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為36wt%的硫酸溶液中，攪拌52h，然后加熱至67°C反應(yīng)0.8h，然后經(jīng)洗滌、抽濾、干燥得到羧基化碳納米管；
S 3、將位于檢測(cè)部的基體電極浸入濃度為0.0 4mo I / L的N摻雜石墨烯溶液中，浸泡13min，洗滌后浸入0.035mol/L的羧基化碳納米管溶液中浸泡28min，洗滌后自然晾干，浸Λ 14mM的EDC/NHS溶液中活化1.6h，洗滌、干燥后浸入葡萄糖氧