一种包裹银纳米粒子及葡萄糖氧化酶的凝胶葡萄糖传感器的制备方法
【专利说明】一种包裹银纳米粒子及葡萄糖氧化酶的凝胶葡萄糖传感器的制备方法
[0001]
技术领域
[0002]本发明专利涉及一种包裹银纳米粒子及葡萄糖氧化酶的凝胶葡萄糖传感器的制备方法。
【背景技术】
[0003]凝胶具有亲水性、生物兼容性及可调性，被广泛应用于生物传感器中。由于凝胶能够提供近似液体的温和环境及无污染的特性，因此可以作为包裹酶的基质。本发明利用凝胶作为基质，包裹葡萄糖氧化酶，提高了葡萄糖氧化酶的稳定性。葡萄糖氧化酶催化葡萄糖的氧化反应，发生电子迀移，凝胶能够为反应中的迀移电子及工作电极之间提供电子转移介质，有效放大响应电流。银纳米粒子是一种优良的电流传导物质，应用于生物传感器中能够有效的放大响应电流，提高生物传感器的灵敏度和检测限。因此本发明将银纳米粒子包裹到葡萄糖氧化酶的凝胶中，促使葡萄糖与氧气在葡萄糖氧化酶的催化作用下发生电子转移，银作为电流传导物质，增强反应的响应电流，提高检测葡萄糖的响应信号。这种包裹银纳米粒子及葡萄糖氧化酶的凝胶葡萄糖传感器具有更好的稳定性、更高的灵敏度，具有较好开发前景。
【发明内容】
[0004]为了实现葡萄糖响应信号高、生物兼容性好的葡萄糖传感器，本发明提供了一种包裹银纳米粒子及葡萄糖氧化酶的凝胶葡萄糖传感器的制备方法。
[0005]本发明制备方法是:电化学传感器包括修饰工作电极，参比电极和辅助电极部分。修饰工作电极为包裹银纳米粒子及葡萄糖氧化酶凝胶修饰的工作电极。
[0006]包裹银纳米粒子及葡萄糖氧化酶凝胶制备如下:首先，利用抗坏血酸还原硝酸银制备粒径为5nm的银纳米粒子，将制备好的银纳米粒子离心分离后，配置一系列浓度的溶液，并测试其不同浓度的紫外可见吸光度值，选取吸光度在0.3-0.6范围的银纳米粒子溶液待用。其次，将Gelatin Type B凝胶配置成凝胶溶液，将上述银纳米粒子溶液加入到凝胶溶液中，两者体积比范围为I: 10-1:20，充分搅拌，而后加入葡萄糖氧化酶溶液，葡萄糖氧化酶溶液的浓度为3-10mg/L，将葡萄糖氧化酶溶液加入到上述银纳米粒子与凝胶混合溶液中，体积比为I: 5-1:10。将配置好的修饰工作电极凝胶溶液放置于4°C环境中保存。
[0007]修饰工作电极制备方法如下:工作电极选用玻碳电极，用三氯化铝细粉对玻碳电极进行抛光，将抛光好的工作电极表面用注射器注射1ul的上述修饰工作电极凝胶溶液，放置于4°C、N2氛围的环境中干燥2h。
[0008]将制备好的修饰工作电极，参比电极及辅助电极构成三电极系统，对葡萄糖溶液进行测试。
[0009]与现有技术相比，本发明的有益效果是:制备的包裹银纳米粒子及葡萄糖氧化酶的凝胶电极，通过葡萄糖氧化酶氧化葡萄糖，发生电子迀移，银纳米粒子具有优良的电传导作用，可以增加反应电子与工作电极表面间的电子传导，提高葡萄糖传感器的响应电流，提高传感器的灵敏度。凝胶作为包裹银纳米粒子及葡萄糖氧化酶的基质，具有生物兼容性，能够提高葡萄糖氧化酶及银纳米粒子的稳定性，提高传感器的使用寿命，该传感器具有较好应用前景。
【附图说明】
[0010]图1为本发明专利的修饰工作电极的制备流程图。
【具体实施方式】
[0011]下面结合附图对本发明制备过程作进一步的说明。首先，利用抗坏血酸还原硝酸银制备粒径为5nm的银纳米粒子，将制备好的银纳米粒子离心分离后，配置一系列浓度的溶液，并测试其不同浓度的紫外可见吸光度值，选取吸光度在0.3-0.6范围的银纳米粒子溶液待用。其次，将Gelatin Type B凝胶配置成凝胶溶液，将上述银纳米粒子溶液加入到凝胶溶液中，两者体积比范围为I: 10-1:20，充分搅拌，而后加入葡萄糖氧化酶溶液，葡萄糖氧化酶溶液的浓度为3-10mg/L，将葡萄糖氧化酶溶液加入到上述银纳米粒子与凝胶混合溶液中，体积比为I: 5-1:10。将配置好的修饰工作电极凝胶溶液放置于4°C环境中保存。工作电极选用玻碳电极，用三氯化铝细粉对玻碳电极进行抛光，将抛光好的工作电极表面用注射器注射1uI的上述修饰工作电极凝胶溶液，放置于4 °C、N2氛围的环境中干燥2h ο将制备好的修饰工作电极，参比电极及辅助电极构成三电极系统，构成凝胶葡萄糖传感器，即可对葡萄糖溶液进行测试。
【主权项】
1.一种包裹银纳米粒子及葡萄糖氧化酶的凝胶葡萄糖传感器的制备方法，其特征是:将Gelatin Type B凝胶配置成凝胶溶液，将银纳米粒子溶液加入到凝胶溶液中，充分搅拌，而后加入葡萄糖氧化酶溶液，葡萄糖氧化酶溶液的浓度为3-10mg/L，将葡萄糖氧化酶溶液加入到上述银纳米粒子与凝胶混合溶液中，体积比为1: 5-1:10，将配置好的修饰工作电极凝胶溶液放置于4°C中保存。2.根据权利要求1所述制备方法，其特征是:银纳米粒子粒径10-20nm。3.根据权利要求1所述制备方法，其特征是:银纳米粒子溶液的浓度由可见分光光度仪测定，其吸光度在0.3-0.6。4.根据权利要求1所述制备方法，其特征是:银纳米粒子溶液加入到凝胶溶液中，两者的体积比范围为1:10-1:20。5.根据权利要求1所述制备方法，其特征是:将葡萄糖氧化酶溶液加入到上述银纳米粒子与凝胶混合溶液中，体积比为I: 5-1:10。
【专利摘要】本发明提供了一种凝胶葡萄糖传感器的制备方法，银纳米粒子(AgNPs)及葡萄糖氧化酶(GOx)的凝胶溶液修饰工作电极。AgNPs及GOx的凝胶溶液制备过程如下：利用抗坏血酸还原硝酸银制备AgNPs，离心清洗干燥后，配置一系列浓度的AgNPs溶液。AgNPs溶液加入到Gelatin？Type？B凝胶溶液中，两者的体积比范围为1:10-1:20，充分搅拌，再加入浓度为3-10mg/L的GOx溶液，GOx溶液与凝胶溶液的体积比为1:5-1:10。将上述凝胶溶液滴加到抛光后的工作电极上，干燥即得。该凝胶葡萄糖传感器具有生物兼容性、稳定性好，高的灵敏度，有很好的实用及推广价值。
【IPC分类】G01N27/327
【公开号】CN105588867
【申请号】CN201510979012
【发明人】齐国鹏, 胡兴兰, 刘冰冰
【申请人】天津市职业大学
【公开日】2016年5月18日
【申请日】2015年12月24日