的石墨、5g的导电炭黑、15g的水性丙烯酸树脂、15g的去离子水、3g的氨水混合研磨搅拌Ih，制备水性导电油墨，备用。
[0018]2)将200目的金属或尼龙聚酯材料固定在方型轻质金属框架上，在暗室内涂上柯达感光胶，干燥备用；
3)将计算机绘制的工作电极和对电极负片置于感光胶上，于25瓦紫外灯下曝光15分钟，用高压水枪冲洗去被电极负片覆盖的未硬化感光胶，干燥后形成丝印模板；
4)将带有工作电极和对电极图形的丝网模板安装于(SYP)型丝印机上，采用水性导电油墨印制工作电极、对电极；
5)将比活力为多150u/mg的葡萄糖氧化酶溶于pH7.0的磷酸缓冲液中配制成浓度为10mg/ml的酶溶液，充分溶解后搁置0°C冰箱，备用；
6)制备少层石墨烯:将表面活性剂、氨导电液和水按一定比例配成电解液，两片铜片通过导线连接到电泳仪的正负电极上，上下两电极之间的距离约10?15cm，电泳电压设置为60— 100V，进行电离；
7)制备石墨烯/介孔碳复合材料:取1.5g的分子导向剂一三嵌段共聚物F127溶于20ml的去离子水中搅拌lOmin，加入Iml的浓度为IM的HCl继续搅拌；依次加入30mg的权利2步骤2)制备的石墨烯和1.5g的β -环糊精，搅拌0.5ho随后将混合液转移到反应釜中在130°C下热处理反应24h，最后在管式炉中氮气的保护下，10C /min的升温速度到750°C下反应3h，制得纳米复合材料备用。
[0019]8)将步骤7)制备的石墨稀/介孔碳纳米复合材料作为载体材料加入到步骤5)酶溶液中，混合搅拌吸附1h ;将配制质量分数为0.5%的Naf1n成膜材料溶液加入到制得的混合溶液中，混合搅拌30min，采用喷涂方式将所得混合溶液，印刷到工作电极上，室温下干燥24h即可完成酶的固载及电极的修饰，制得基于石墨烯/介孔碳的高效生物传感器。
[0020]实施例2 本实施例与实施例1大致相同，不同之处在于，步骤6)中电泳制备少层石墨烯时的外加直流电压增至100V，其它条件不变。
[0021]实施例3
本实施例与实施例1大致相同，不同之处在于，步骤7)中在管式炉中煅烧温度升到800°C，其它条件不变。
[0022]实施例4
本实施例与实施例1大致相同，不同之处在于，步骤8)中的纳米复合材料对酶的吸附时间增长至24h，其它条件不变。
[0023]本发明采用丝网印刷的方法制备电路及裸碳电极，制作成本低，方便易行；采用喷墨印刷方式在能有效的控制喷涂材料的量以及覆盖的面积大小的情况下将生物酶进行印刷；同时将具有高生物酶吸附能力与高导电性的两种碳纳米材料复合在一起，有利于电子的快速转移，实现生物传感器高灵敏检测。利用表面直接生长的方式对石墨烯进行修饰，不仅保留了石墨烯二维的片状结构及高的导电性，克服了纳米复合材料高界面电阻的难点，而且解决了石墨烯片层之间易团聚的问题，同时生长的介孔碳的多孔性为酶提供的较好的生物微环境，有利于酶的固载。另外，通过调控介孔碳的孔径等可以制备适宜于不同尺度生物分子的固定基质，促进异相电子转移并提高固定化蛋白质的生物电催化性能，这使得介孔碳在氧化还原蛋白质直接电化学方面极具价值，同时拓宽了碳基生物传感器的发展途径。
【主权项】
1.一种检测葡萄糖的生物传感器，其特征在于，由柔性基底、印在柔性基底上的工作电极和对电极组成，所述工作电极是一种双层导电薄膜，由水性导电油墨层和其上的生物酶导电油墨组成，所述的生物酶导电油墨由石墨烯/介孔碳纳米复合材料、葡萄糖氧化酶和Naf1n成膜材料组成。2.根据权利要求1所述的生物传感器，其特征在于，所述柔性基底采用聚氯乙烯、聚酯或聚碳酸酯。3.权利要求1所述的生物传感器的制备方法，其特征在于包括以下步骤: 1)将导电炭黑、石墨、水性丙烯酸树脂、去离子水、25~28wt%氨水以10:5:15:15:3的质量比例充分混合均匀制备水性导电油墨，备用； 2)将200-400目数的金属或尼龙聚酯材料丝网固定在方形轻质金属框架上，在暗室内涂上感光胶，干燥备用； 3)将计算机绘制的工作电极和对电极负片置于感光胶上，于20-40瓦紫外线下曝光15-30分钟，用高压水枪冲洗去被电极负片覆盖的未硬化感光胶，干燥后形成丝网模板； 4)将带有工作电极和对电极图形的丝网模板安装于丝网印刷机上，采用水性导电油墨印制工作电极、对电极； 5)将比活力为多150u/mg的葡萄糖氧化酶溶于pH7.0的磷酸缓冲液中配制成浓度为10mg/ml的酶溶液，充分溶解后搁置0°C冰箱备用； 6)将石墨烯/介孔碳纳米复合材料作为载体材料，加入到酶溶液中，混合搅拌10?36h，用于吸附葡萄糖氧化酶，备用； 7)配制质量分数为0.5%的Naf1n成膜材料溶液，加入步骤6)制得的混合溶液中，混合搅拌30min，制得生物酶导电油墨，然后采用喷涂的方式印刷到工作电极表面，室温下干燥24h即可完成酶的固载及电极的修饰，制成生物传感器。4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤6)中石墨稀/介孔碳纳米复合材料的制备步骤为: 取1.5?2g的分子导向剂溶于10?30ml的去离子水混合搅拌10?30min，加入I?2ml的浓度为IM的HCl继续搅拌；依次加入30?50mg的石墨稀和1.5?2g的β -环糊精，搅拌0.5?Ih，随后将混合液转移到反应釜中在120?150 °C下热处理反应24?36h，最后在管式炉中氮气的保护下，10C /min的升温速度到700?800°C下反应3?5h，即可得纳米复合材料。5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述石墨烯采用导电石墨原材料，采用电泳法制备。
【专利摘要】本发明提供一种基于石墨烯/介孔碳纳米复合材料生物传感器及其制备方法。本发明包括采用水热合成法制备石墨烯/介孔碳纳米复合材料，将其作为吸附酶固载材料；采用生物传感及电化学原理，通过将丝网和喷墨印刷相结合的方法制作检测试纸，丝网印刷用于印制导电线路，采用非接触的喷涂方式将敏感生物元件喷印到电极支持物上，其中喷涂材料的喷涂量和喷涂面积可以控制。纳米复合载体材料是在石墨烯片层的两面生长介孔碳，制成石墨烯/介孔碳复合材料，将其作为载体固载酶，与生物酶溶液进行物理混合，通过喷墨打印机喷印修饰到玻碳电极上，用于血糖的快速、高效检测。
【IPC分类】G01N27/327
【公开号】CN104977343
【申请号】CN201510437055
【发明人】钱俊, 张然然, 吴翠娟, 唐童心, 江楚洁, 王越
【申请人】武汉大学
【公开日】2015年10月14日
【申请日】2015年7月23日