一种酶生物电化学传感芯片及其制备方法

文档序号:6156484阅读:601来源:国知局

专利名称::一种酶生物电化学传感芯片及其制备方法
技术领域
:本发明涉及一种用于检测液体中特定溶质含量的酶生物电化学传感芯片,同时还涉及该生物传感芯片的制备方法,属于分析检测
技术领域
,包括医疗、环保、食品安全等等。技术背景酶生物电化学传感器是一种新型的分析检测仪器设备,具有精确度高,选择性强,速度快,体积小,造价低,操作简单和使用便利等特点。因此其在众多领域都拥有巨大应用潜力和发展前景,例如医疗保健,环境保护和食品安全等。酶生物电化学传感芯片(简称生物传感芯片)是酶生物电化学传感器的核心部件。它主要由分子接受元件(receptor)和信号传感元件(transducer)两个部分组成。前者通常是一种生物酶,通过生物酶对检测溶质氧化还原反应的催化作用而导致分子电化学性能的改变。信号传感元件再将这种电化学性能的改变转换成可测量的电信号(如电流或电容)。由于特定生物酶对标靶分子的强选择性,从而可以避免试样液中其它复杂成份的干扰,实现准确的定量分析。信号传感元件一般包括电介体(mediator)和导电材料等。通常生物传感芯片由一个工作电极(workingelectrode)和一个反电极(counterelectrode),有时也可带有一个独立的参比电极(referenceelectrode)组成。在酶生物电化学传感器的开发和应用方面,用于血液葡萄糖检测的血糖检测仪(SMBG)己取得了巨大的成功,并有许多专利发表。其产品可帮助患者进行自我血糖检测,从而为糖尿病的日常病情监测、控制和治疗提供了帮助,取得了显著的经济和社会效益。然而,迄今所开发的血糖检测生物传感芯片(俗称"检测试条")只能一次性使用,从而决定了该类产品的局限性。例如,这种"单点式"测量不能实现对血糖水平真正的"适时"掌握,因而在血糖水平波动较大和/或测试频率较低时,很可能遗漏"关键点",而达不到有效防止低血糖或高血糖的目的。为此,近年来科技工作者正在努力开发带有可以连续使用的生物传感芯片的连续式血糖检测产品。其主要优点包括-随时掌握血糖水平及波动情况,并在必要时(如血糖水平变动过快或接近设定临界值)自动提示患者或医护人员,以采取措施防止低血糖或高血糖的发生,成功实现血糖波动范围的有效控制。另外,也特别适合住院病人,儿童和老人,以及特定情况(如驾驶和睡眠等)的监护。详细记录不同时间段(如夜晚、每天及每周等)血糖水平及波动数据(可4下载),为医生掌握患者的病情和制定医疗方案提供可靠依据。可与胰岛素泵连用,为患者提供"人工胰腺"(artificialpancreas)。可用作医院血糖的诊断和监控器材,如病人(不限于糖尿病患者)手术和术后监护等。虽然连续法生物传感芯片和一次性生物传感芯片都是基于酶生物电化学的工作原理,但两者使用要求的不同决定了前者必须采用新的设计思路和制备方法。其中的关键是有效地防止工作电极上主要氧化还原试剂(如生物酶和电介体等)在测试过程中的流失(leachout)并保持它们的活性。目前所采用的方法主要分为化学键接和物理截留(entrapment)两种。化学键接方法一般是采用化学反应将工作电极上的氧化还原试剂自身或与其他辅助试剂一起形成分子交联网络。这种分子交联网络在与检测液体(如血液或间质体液(interstitial—fluid))接触时形成溶涨而不溶解的水溶胶。因为氧化还原试剂已经成为这种分子交联网络的一部分,所以不会轻易流失。这种方法的专利例子有US6299757和US6461496,也有大量的科技文献发表,例如参考文献5-7。但是,化学键接方法通常会引起生物酶活性的大幅度下降,如果控制不当甚至会导致生物传感芯片工作不稳定。典型的物理截留法是采用半透析膜(membrane)将附着在导电材料表面的氧化还原试剂与检测液体隔离开。WO2005048834和US7432069便是采用这种方法的专利。这里半透析膜性能的控制十分关键,包括表面性能、膜孔大小和其分布、以及膜的厚度等等。一方面,要防止或减缓氧化还原试剂的流失;另一方面,又要平衡生物传感芯片的其它重要性能,例如溶质分子扩散通过膜孔的速度、溶质浓度梯度的形成、以及平衡的建立等等。这类生物传感芯片的制造工艺复杂、难度较大,不利于大规模量产。近年来利用电荷相互作用而形成叠加分子吸附层的技术(layer-by-layer)在生物传感芯片的研发领域获得了越来越多的关注,取得了一些进展(参见参考文献8-11)。但是迄今的研究工作主要集中在采用贵重金属,例如金,作为导电基材。此类生物传感芯片的制备过程需要对金属导电基材表面进行复杂的预处理,并且对制备环境的要求也很高。这些都增加了生物传感芯片的制造难度和成本。参考文献1、专利US6299757.2、专利US6461496.3、专利WO2005048834.4、专利US7432069.5、LSBean,etal,"Theelectrochemicalbehaviorofferroceneinaphotocurablepoly(methylmethacrylate國co-2誦hydroxyethylmethacrylate)filmforaglucosebiosensor",Bioelectrochemistry,2005,65,ppl57-162.6、H-zBu,etal,"Charaterizationofaferrocene-containingpolyacrylamide-basedredoxgelforbiosensoruse",AnalyticalChemistry,1995,67,pp4071-4076.7、E.J.CalvoandR.Etchenique,"electricalcommunicationbetweenelectrodesandenzymesmediatedbyredoxhydrogels",AnalyticalChemistry,1996,68,pp4186-4193.8、H.C.YoonandH画S.Kim,"Multilayeredassemblyofdendrimerswithenzymesongold:thickness-controlledbiosensinginterface",AnalyticalChemistry,2000,72,pp922誦926.9、H.C.Yoon,etal,"Functionalizationofapoly(amidoamine)dendrimerwithferrocenylsanditsapplicationtotheconstructionofareagentlessenzymeelectrode",AnalyticalChemistry,2000,72,pp4420國4427.10、S.Zhang,etal,"Multilayeredconstructionofglucoseoxidaseandpoly(allylamine)ferroceneongoldelectrodesbymeansoflayer-by-layercovalentattachment",SensorandActuatorsB,2004,101,pp387-393.11、S.Suyeetal,"Layer-by-layerassemblyofenzymesandpolymerizedmediatoronelectrodebyelectrostaticadsorption",ScienceandTechnologyofAdvancedMaterials,2004,5,pp371腸376.12、Saito,Takahiro,etal.,"Characterizationofpoly(vinylferrocene-co-2-hydroxyethylmethacrylate)foruseaselectronmediatorinenzymaticglucosesensor":Reactive&FunctionalPolymers,1998,37,pp263画269.
发明内容本发明的目的是提供一种酶生物电化学传感芯片及其制备方法,以制成可用作对液体试样(例如血液)中的溶质分子(例如葡萄糖)进行定量检测的生物传感芯片的工作电极,特别适用于连续法定量检测。本发明的技术方案一种酶生物电化学传感芯片,其工作电极由底基绝缘材料(101)、微纳米多孔导电材料层(102)和导电线路(103)、和截留在微纳米孔洞之中的高分子电介体和生物酶的吸附层组成。所述酶生物电化学传感芯片的制备方法,本发明通过合理选材和配比,其工作电极采用适合大规模量产的丝网印刷技术成功制备附着在底基绝缘材料(101)上的具有带电微纳米孔洞结构的多孔导电材料层(102)和导电线路(103)(图l),结合叠加分子吸附层技术将特殊合成的带电高分子电介体和生物酶截留在微纳米孔洞之中,以制成可用作对液体试样(例如血液)中的溶质分子(例如葡萄糖、胆固醇、血酮或乳酸)进行定量检测的酶生物电化学传感芯片的工作电极,特别适用于连续法定量检测。本发明的工作电极应与至少一个反电极或参比电极,或一个反电极和一个参比电极共用以组成生物传感芯片。反电极和参比电极可以是与本发明的工作电极附着在同一底基绝缘材料之上(例如通过丝网印刷干燥而成的Ag/AgCl),也可以是附着在另一底基绝缘材料之上,还可以是独立存在的(例如白金丝作为反电极等)。酶生物电化学传感芯片工作电极的制备步骤为-(1)制备导电油墨,(2)准备底基绝缘材料,(3)丝网印刷,(4)干燥定型,(5)高分子电介体和生物酶交替吸附与稳固;所述底基绝缘材料选用聚酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚氨酯、聚氯乙烯或它们的混合物的塑料膜或塑料片材;所述微纳米多孔导电材料层由导电颗粒材料和高分子粘合剂所组成;所述高分子电介体选用直接将小分子电介体通过化学官能团之间的反应连接到带正电荷的高分子链之上;或通过选用两种以上的单体进行共聚合;所述生物酶选用葡萄糖脱氢酶或葡萄糖氧化酶;胆固醇氧化酶或胆固醇脱氢酶;P—羟(基)丁酸脱氢酶;或乳酸脱氢酶。以下就本发明所使用的主要成分进行说明-(1)底基绝缘材料目前广为应用的各类绝缘材料的片材或膜都可用于本发明。例如,各种塑料膜和塑料片材,包括聚酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚苯乙烯(PS)、聚碳酸酯(PC)、聚氨酯(PU)、聚氯乙烯(PVC)和它们的混合物等等。(2)导电颗粒任何具有一定尺寸大小的导电颗粒均可用于本发明。例如,碳黑粒子(carbonblack)、石墨颗粒(graphiteparticle)、金粒子、钼金粒子(platinum)、铀金和钯(palladium)合金粒子、铂金改性的碳黑粒子或铂金改性的石墨颗粒等等。导电颗粒的尺寸可以是1纳米至50微米。导电颗粒尺寸的选择既要考虑到微纳米孔洞的孔径;又要确保所形成的多孔导电层具有良好的导电性能。一般最好使用两种或两者以上的导电颗粒的混合物。(3)高分子粘合剂(binder)本发明选用的高分子粘合剂具有两方面的功能其一,是与上述的导电颗粒和其它辅助试剂一起制成油墨,丝网印刷干燥后形成完整的导电层;其二,高分子粘合剂自身带有特定官能团,例如一W或一COCT,致使微纳米孔洞7子电介体和生物酶在微纳米孔洞中的成功吸附。人工合成和天然的高分子粘合剂均可用于本发明。可以单独使用,也可以是两种或两种以上合用。人工合成的高分子粘合剂可以是均聚物,也可以是二元或多元共聚物。例如,乙烯基类聚合物(vinylpolymer)、丙烯酯类聚合物(acrylatepolymer)、聚氨酯类聚合物(polyurethane)、环氧树脂类聚合物(epoxyresin)、等等。天然的高分子粘合剂也可以改性后再使用。高分子粘合剂可以是水溶性的,也可以是溶于有机溶剂的;可以是线性的,也可以是交联的单体或齐聚物在微纳米多孔导电材料层的制备过程中形成的交联型的,但是干燥之后将不再溶于水和中性水溶液。(4)高分子电介体常见的电介体多为小分子化合物,不能满足本专利的要求。因而有必要利用高分子合成技术将不同种类的小分子电介体通过化学键结连接到高分子链上。同时,高分子合成时还要考虑到引入一定条件下带有正电荷的官能团。合成的途径可以是直接将小分子电介体通过化学官能团之间的反应连接到带正电荷的高分子链之上(参见本发明实施例l);也可以是通过选用两种以上的单体进行共聚合(参见本发明实施例3)。本发明实施例中所选用的原材料和合成方法仅为示范之目的,实际操作中可以根据需要而作变更,也可以利用相关领域的技术和/或新的方法而采用新的合成途径。(4)生物酶本发明可以按照检测需要和/或生物传感芯片的使用要求选择相应的生物酶,例如制备用于葡萄糖检测的生物传感芯片,可以选用葡萄糖脱氢酶或葡萄糖氧化酶。前者可以克服后者对氧敏感的不足。还可以根据被检测溶质的不同选择与被检测溶质相对应的生物酶,例如选用胆固醇氧化酶(cholesteroloxidase)或胆固醇脱氢酶(cholesteroldehydrogenase)制备用于胆固醇检测的生物传感芯片、选用e—羟(基)丁酸脱氢酶(P—hydroxybutyratedehydrogenase)制备用于血酮检测的生物传感芯片;选用乳酸脱氢酶(lactatedehydrogenase)制备乳酸检测的生物传感芯片,等等。(5)表面膜本发明使用表面膜主要是为了进一步提高生物传感芯片的生物相容性,进而确保使用过程中的测量精确度和准确性。这里表面膜不一定要承担物理截留生物酶和高分子电介体的功能,所以任何具有良好生物相容性的膜材料均可用于本发明。例如可以采用预制的透析膜或半透析膜;或在已经完成的带有高分子电介体和生物酶的微纳米多孔导电材料层表面现场成型(in-situformation)。实验中发现,例如本发明实施例3中所制备的生物传感芯片本身具有良好的生物相容性,所以表面膜的使用与否可以根据实际情况而定。制备导电油墨首先通过将高分子粘合剂溶于水、有机溶剂、或水和有机溶剂的混合物中形成高分子粘合剂的溶液;再将导电颗粒材料均匀分散在高分子粘合剂的溶液中,经充分剪切混合以形成易于沉积的浆料,即导电油墨。准备底基绝缘材料底基绝缘材料上预先附着有导电线路;和/或预先附着有反电极或/和参比电极。丝网印刷及干燥定型采用快速沉积方法,高精度丝网印刷,将导电油墨沉积在底基绝缘材料上;利用热、光、微波、或它们的共同作用将导电油墨中的挥发成分溶剂除去,形成微纳米多孔导电材料层。高分子电介体和生物酶交替吸附与稳固带正电荷高分子电介体依靠电荷相互作用而吸附在微纳米多孔导电材料层的孔壁之上,形成带正电荷的高分子电介体吸附层;带负电荷的氧化还原生物酶依靠电荷相互作用而吸附在所形成的带正电荷的高分子电介体吸附层之上,形成带负电荷的氧化还原生物酶吸附层;高分子电介体和生物酶的吸附按需要交替重复进行吸附,以形成多吸附层。所述的酶生物电化学传感芯片的应用,其用于血液检测,按照检测需要和/或传感芯片的使用要求选择相应的生物酶,选用葡萄糖脱氢酶或葡萄糖氧化酶制备用于葡萄糖检测的生物传感芯片;选用胆固醇氧化酶或胆固醇脱氢酶制备用于胆固醇检测的生物传感芯片、选用P—羟(基)丁酸脱氢酶制备用于血酮检测的生物传感芯片;选用乳酸脱氢酶制备用于乳酸检测的生物传感芯片。本发明生物传感芯片工作电极的制备流程示意图见图2。图2中的步骤可根据具体需要而改动。例如,步骤5—8可以重复以控制高分子电介体和生物酶的总吸附量。本发明的有益效果与前述的化学交联法相比,本发明生物传感芯片中的高分子电介体和生物酶以分子分散状态相互接触,且紧邻导电粒子,因而可以实现快速电子转移,有利于提高传感芯片的检测敏感性。另外,微纳米孔洞带有电荷,具有很强的亲水性,一旦传感芯片与被检测液进行接触,水分子便可迅速进入而实现传感芯片的快速"预热"(conditionings与前述的半透析膜物理截留法相比,本发明对高分子电介体和生物酶的截留是依靠叠加分子吸附层技术与微纳米孔洞结构相结合来实现的,不需要单独使用半透析膜,截留效果更好。图l本发明生物传感芯片工作电极的示意图。图2本发明生物传感芯片工作电极的制备流程示意图。图3本发明实施例l制备的生物传感芯片1反应电流随磷酸盐缓冲液(PBS)中葡萄糖浓度的变化。图4本发明实施例3制备的生物传感芯片2对血液中葡萄糖的反应电流对葡萄糖浓度作图的标定曲线。图5本发明实施例5制备的生物传感芯片3反应电流随磷酸盐缓冲液(PBS)中葡萄糖浓度的变化,以及葡萄糖的反应电流对葡萄糖浓度作图的标定曲线。具体实施例方式下面通过实施例对本发明做进一步说明。实施例l微纳米多孔生物传感芯片工作电极l的制备本实施例用的导电油墨是碳油墨。碳油墨的配方和配比列于表l。表l<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>按表l的配方和配比所制备的碳油墨通过丝网印刷和干燥形成附着在聚酯底基绝缘片材表面的微纳米多孔导电层。其厚度为5—50微米。干燥温度和时间分别为55—125°C和5—30分钟。高分子电介体是由羧酸二茂铁(vinylferrocenecarboxylicacid)与聚乙烯亚胺(polyethyleneimine)在甲醇中用羰基二咪唑(CDI)(carbonyldiimidazole)作催化剂,于室温下反应3-5小时所得。生物酶是葡萄糖氧化酶。高分子电介体和生物酶的吸附是将上述制备的附着在聚酯底基绝缘片材表面的微纳米多孔导电层先后分别浸泡在高分子电介体和生物酶的溶液(l-5毫克/毫升)之中5—20分钟,最后千燥而成。实施例2微纳米多孔生物传感芯片工作电极l的测试用实施例l所制备的生物传感芯片工作电极l与一由丝网印刷所制备的Ag/AgCl参比电极组成生物传感芯片。其对葡萄糖反应电流的测试是使用一台联有计算机的稳电位器,保持稳定电位0.4伏,将两电极并排固定在一带有进出口的小型流动池内(flowcell),具有不同葡萄糖浓度的PBS(pH7.4)以10-15厘米/分钟的流速连续流过两电极表面,连续记录生物传感芯片对葡萄糖及其浓度的变化。葡萄糖浓度定时用YSI(YSI公司,YellowSprings血糖分析仪)进行标定。图3显示测试结果传感芯片反应电流随PBS中葡萄糖浓度的变化。实施例3微纳米多孔生物传感芯片工作电极2的制备除了使用材料之外,微纳米多孔生物传感芯片工作电极2的制备过程和方法与实施例l相同。这里的高分子电介体是由乙烯二茂铁(vinylferrocene)、甲基丙烯酸-2-双乙基胺乙基脂(2-(diethylammonia)ethylmethacrylate)和甲基丙烯酸-2-羟乙基脂(2-(hydroxyethyl)methacrylate)通过自由基共聚合而成。详情参见本专利的参考文献12。生物酶是葡萄糖脱氢酶。实施例4微纳米多孔生物传感芯片工作电极2的测试用实施例3所制备的工作电极2与一由丝网印刷所制备的Ag/AgCl参比电极组成生物传感芯片。其对葡萄糖反应电流的测试是使用一台联有计算机的稳电位器,保持稳定电位0.4伏,将两电极并排固定在一带有进出口的小型流动池内,不同葡萄糖浓度的血液以10-15厘米/分钟的流速连续流过两电极表面约8小时,连续记录生物传感芯片对血液中葡萄糖及其浓度的变化。血液中葡萄糖浓度定时用YSI进行标定。图4显示传感芯片2反应电流对血液中葡萄糖浓度作图的标定曲线。实施例5微纳米多孔生物传感芯片工作电极3的制备除了制备碳油墨所使用的高分子粘合剂之外,微纳米多孔生物传感芯片工作电极3的制备材料、过程和方法与实施例3相同。这里高分子粘合剂为含羧基的线型高分子B(部分水解的苯乙烯和马来酸酐基共聚物)的35%—45°/。水溶液。所制备的工作电极3表面再覆盖一层预先成型的聚砜(polysiilfone)表面膜。实施例6微纳米多孔生物传感芯片工作电极3的测试用实施实例5所制备的生物传感芯片工作电极3对葡萄糖反应电流的测试是使用一台联有计算机的稳电位器(potentialstaO,Ag/AgCl作参比电极和铂丝作反电极,稳定电位0.4伏,在5毫升的pH7.4的PBS之中进行的。葡萄糖的浓度变化是靠分步添加0.5摩尔的葡萄糖溶液或用磷酸盐缓冲液(PBS)稀释来实现的。图5显示传感芯片3反应电流的实验记录,以及电流对PBS中葡萄糖浓度作图的标定曲线。除上述实施例外,本发明还可以有其它实施方式方法。凡采用等同替换或等效变换形成的设计、配方、配比、技术方案等等,均为本发明要求的保护范围。ii权利要求1、一种酶生物电化学传感芯片,其特征是其工作电极由底基绝缘材料(101)、微纳米多孔导电材料层(102)和导电线路(103)、和截留在微纳米孔洞之中的高分子电介体和生物酶的吸附层组成。2、权利要求l所述的酶生物电化学传感芯片的制备方法,其特征是其工作电极采用适合大规模量产的丝网印刷技术制备附着在底基绝缘材料(101)上的具有微纳米多孔导电材料层(102)和导电线路(103),结合叠加分子吸附层技术将高分子电介体和生物酶截留在微纳米孔洞之中,制成用作对血液试样中的溶质葡萄糖、胆固醇、血酮或乳酸分子进行定量检测的酶生物电化学传感芯片的工作电极;酶生物电化学传感芯片工作电极的制备步骤为(1)制备导电油墨,(2)准备底基绝缘材料,(3)丝网印刷,(4)干燥定型,(5)高分子电介体和生物酶交替吸附与稳固;所述底基绝缘材料选用聚酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚氨酯、聚氯乙烯或它们的混合物的塑料膜或塑料片材;所述微纳米多孔导电材料层由导电颗粒材料和高分子粘合剂所组成;所述高分子电介体选用直接将小分子电介体通过化学官能团之间的反应连接到带正电荷的高分子链之上;或通过选用两种以上的单体进行共聚合;所述生物酶选用葡萄糖脱氢酶或葡萄糖氧化酶;胆固醇氧化酶或胆固醇脱氢酶;P—羟(基)丁酸脱氢酶;或乳酸脱氢酶。3、根据权利要求2所述的制备方法,其特征是所选用的导电颗粒材料是下列导电颗粒材料中的两种或两种以上的混合物碳黑粒子、石墨颗粒、金粒子、铂金粒子、铂金和钯合金粒子、铂金改性的碳黑粒子或铂金改性的石墨颗粒。4、根据权利要求2所述的制备方法,其特征是所选用的高分子粘合剂具有两方面的功能其一,是与上述的导电颗粒材料和辅助试剂一起制成油墨,丝网印刷干燥后形成完整的导电层;其二,高分子粘合剂自身带有特定官能团-一N"或一COCr,致使微纳米孔洞的洞壁带有电荷,实现高分子电介体和生物酶在微纳米孔洞中的吸附;选用人工合成或天然的高分子粘合剂;单独使用、两种或两种以上合用;人工合成的高分子粘合剂为均聚物、二元或多元共聚物;天然的高分子粘合剂或改性后再使用;高分子粘合剂选用水溶性的,或溶于有机溶剂的;是线型的聚合物,或交联的单体或齐聚物在微纳米多孔导电材料层的制备过程中形成的交联型的;但是干燥之后将不再溶于水或中性水溶液。5、根据权利要求4所述的制备方法,其特征是人工合成的高分子粘合剂选用乙烯基类聚合物、丙烯酯类聚合物、聚氨酯类聚合物或环氧树脂类聚合物。6、根据权利要求2所述的制备方法,其特征是制备导电油墨首先通过将高分子粘合剂溶于水、有机溶剂、或水和有机溶剂的混合物中形成高分子粘合剂的溶液;再将导电颗粒材料均匀分散在高分子粘合剂的溶液中,经充分剪切混合以形成易于沉积的浆料,即导电油墨。7、根据权利要求2所述的制备方法,其特征是准备底基绝缘材料底基绝缘材料上预先附着有导电线路;和/或预先附着有反电极或/和参比电极。8、根据权利要求2所述的制备方法,其特征是丝网印刷及干燥定型采用快速沉积方法,高精度丝网印刷,将导电油墨沉积在底基绝缘材料上;利用热、光、微波、或它们的共同作用将导电油墨中的挥发成分溶剂除去,形成微纳米多孔导电材料层。9、根据权利要求2所述的制备方法,其特征是高分子电介体和生物酶交替吸附与稳固带正电荷高分子电介体依靠电荷相互作用而吸附在微纳米多孔导电材料层的孔壁之上,形成带正电荷的高分子电介体吸附层;带负电荷的氧化还原生物酶依靠电荷相互作用而吸附在所形成的带正电荷的高分子电介体吸附层之上,形成带负电荷的氧化还原生物酶吸附层;高分子电介体和生物酶的吸附按需要交替重复进行吸附,以形成多吸附层。10、权利要求l所述的酶生物电化学传感芯片的应用,其特征是用于血液检测,按照检测需要和/或传感芯片的使用要求选择相应的生物酶,选用葡萄糖脱氢酶或葡萄糖氧化酶制备用于葡萄糖检测的生物传感芯片;选用胆固醇氧化酶或胆固醇脱氢酶制备用于胆固醇检测的生物传感芯片、选用P—羟(基)丁酸脱氢酶制备用于血酮检测的生物传感芯片;选用乳酸脱氢酶制备用于乳酸检测的生物传感芯片。全文摘要一种酶生物电化学传感芯片及其制备方法,属于分析检测
技术领域
。本发明采用适合大规模量产的丝网印刷技术制备附着在底基绝缘材料上的具有微纳米孔洞结构的导电层,结合叠加分子吸附层技术将高分子电介体和生物酶截留在微纳米孔洞之中,制成用作对液体试样(例如血液)中的溶质分子(例如葡萄糖、胆固醇、血酮或乳酸)进行定量检测的生物传感芯片的工作电极,特别适用于连续法定量检测。本发明的生物传感芯片中的高分子电介体和生物酶以分子分散状态相互接触,且紧邻导电粒子,因而可以实现快速电子转移,有利于提高传感芯片的检测敏感性;依靠叠加分子吸附层技术实现高分子电介体和生物酶截留,不需要单独使用半透析膜,截留效果更好。文档编号G01N27/327GK101650331SQ20091018464公开日2010年2月17日申请日期2009年8月27日优先权日2009年8月27日发明者丹刘申请人:无锡爱康生物科技有限公司
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