血糖酮體生物傳感器的研制.pdf

1、隨著人口老齡化的加快和居民生活方式的改變，我國(guó)糖尿病患病率呈明顯上升趨勢(shì)。糖尿病的巨大危害主要體現(xiàn)在它會(huì)帶來(lái)嚴(yán)重的并發(fā)癥，如糖尿病酮癥酸中毒、腎病、眼病及糖尿病足等。為了讓患者能及時(shí)了解身體狀況同時(shí)預(yù)防糖尿病酮癥酸中毒的發(fā)生，對(duì)血糖和酮體進(jìn)行有效監(jiān)測(cè)意義重大。
　　本論文的研究目的是開(kāi)發(fā)出能夠檢測(cè)血糖和酮體兩個(gè)生化參數(shù)的生物傳感器。主要內(nèi)容如下：
　　1.采用BVT Technologies公司(捷克)生產(chǎn)的型號(hào)為AC1.W

2、2.R1的陶瓷電極為基礎(chǔ)電極，分別運(yùn)用鐵氰化鉀和二茂鐵作為電子媒介體，通過(guò)戊二醛—牛血清白蛋白共價(jià)交聯(lián)固定葡萄糖氧化酶制得葡萄糖生物傳感器。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：(1)由于二茂鐵不溶于水，相比鐵氰化鉀，用它制備的傳感器信號(hào)更穩(wěn)定；(2)用二茂鐵制備的葡萄糖傳感器在葡萄糖濃度為0~29.6 mM范圍內(nèi)，響應(yīng)電流與葡萄糖濃度具有較好的線性關(guān)系，線性回歸方程為：I(μA)=0.4074+0.1038C(mmol/L)，靈敏度為3.306μA/(cm2·m

3、mol/L)，相關(guān)系數(shù)為0.9834；(3)實(shí)驗(yàn)所用陶瓷電極在連續(xù)重復(fù)測(cè)定2次之后，參比電極有不同程度的脫落。
　　2.采用MEMS技術(shù)小批量加工了薄膜金電極。與1中的陶瓷電極相比，前者的性價(jià)比更高。以實(shí)驗(yàn)室自制的薄膜金電極作基礎(chǔ)電極，分別采用明膠包埋和戊二醛交聯(lián)兩種酶固定化方法制備葡萄糖傳感器。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：采用明膠包埋法固定葡萄糖氧化酶可以有效拓寬傳感器的線性檢測(cè)范圍(0.8~30 mM)，但是，傳感器的靈敏度不高(5.44μA/

4、(cm2· mmol/L))。利用戊二醛交聯(lián)法固定酶制備傳感器，靈敏度提高到47.19μA/(cm2·mmol/L)。同時(shí)，線性檢測(cè)范圍(0~25 mM)也達(dá)到了應(yīng)用要求。
　　3.將β-羥丁酸脫氫酶、輔酶NAD+等固定在薄膜金電極上，以二茂鐵作電子媒介體，采用計(jì)時(shí)電流法對(duì)β-羥丁酸濃度進(jìn)行測(cè)定。優(yōu)化了NAD+濃度、工作電壓等影響因素。結(jié)果表明：該傳感器對(duì)β-羥丁酸的測(cè)量范圍是0.5~8 mM，線性回歸方程為I(μA)=2.552