一种聚磷酸酯复合聚多巴胺生物传感器的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种聚磷酸酯复合聚多巴胺生物传感器的制备方法，属于生物传感器制备领域。
【背景技术】
[0002]随着信息技术与生物工程技术的发展，生物传感器得到了极为迅速的发展，当今各发达国家都把生物传感器列为21世纪的关键技术，给予高度的重视。生物传感器不仅广泛用于传统医学领域，推动医学发展，而且还在空间生命科学、食品工业、环境监测和军事等领域广泛应用。国际上已经研制出的酶传感器多达有几十种，常见的如葡萄糖、胆固醇、乳酸和氨基酸等传感器。早期的葡萄糖生物传感器是用牛血清蛋白和戊二醛将葡萄糖氧化酶固定化成膜，覆盖于氧电极透氧膜上，用醋酸纤维膜在其外面加以保护，制备生物传感器
壳聚糖与其它固定酶载体比较，其原料易得，价格低廉，机械性能好，韧性强，能在温和的条件下固定酶，固定酶的效率高，反应活性高，这种固定酶可以长期保存，反复使用。而现有的生物传感器表面成膜性能较差，无法与其他物质相互连接，所以通过聚多巴胺进行连接，可提高材料表面的亲水性和化学多功能性;聚多巴胺可作为中间层，在基底材料表面强力结合功能分子，由于聚多巴胺的形成过程简单且不需要有机溶剂，可促进细胞的黏附，具有良好的生物相容性，所以制备一种生物传感器很有必要。
【发明内容】
[0003]本发明所要解决的技术问题:针对生物传感器制备过程中，需要大量的溶剂，且制备的生物器与生物相容性较差，不能与细胞进行有效的粘附的问题，提供了一种通过壳聚糖生物材料作为基层，复合固定辣根过氧化物酶，再在碱性条件下，聚多巴胺可在各种材料的表面迅速成膜，其中含有大量亲水的羟基和氨基官能团，提高材料表面的亲水性和化学多功能性，有效的提升生物传感器与人体的相容性。
[0004]为解决上述技术问题，本发明采用如下所述的技术方案是:
(1)按重量份数计，选取5?35份壳聚糖粉末、15?30份质量分数为20%的醋酸溶液、30?40份的环氧大豆油和20?25份的聚山梨酯搅拌混合10?15min后，用0.8mol/L的NaOH溶液调节pH至8?10，加热升温至60°C反应2?3h，制备得壳聚糖溶液；
(2)待升温反应完成后，在300?500r/min下通入氮气10?15min，随后继续搅拌并添加壳聚糖溶液总质量1%的盐酸多巴胺，搅拌反应25?30min后将其置于200?300W的超声振荡处理1min，随后继续搅拌反应20?24h;
(3)待反应完成后，停止加热并使其自然冷却至20?30°C，随后将其置于600?800r/min下离心处理10?15min，收集混合物并用蒸馈水洗涤3?5次，并按固液质量比1:5，重新分散至蒸馏水中，制备得壳聚糖聚多巴胺悬浮液；
(4)按壳聚糖聚多巴胺悬浮液和辣根过氧化物酶质量比为8:1，在600?800r/min下，将辣根过氧化物酶添加至壳聚糖聚多巴胺悬浮液中，随后在200?300W的超声辅助振荡10?15min，随后将其置于4?5°C冰箱中静置10?12h，制备得辣根过氧化物酶固定壳聚糖聚多巴胺溶液；
(5)将玻碳电极分别用0.3和0.4μπι的Al2O3粉末进行抛光，并用无水乙醇和去离子水分别洗涤3?5次，随后用氮气吹干制备得抛光电极，用上述制备的辣根过氧化物酶固定壳聚糖聚多巴胺溶液滴加至抛光电极中，在3?5°C下冷冻干燥20?24h，随后继续滴加质量浓度为0.1%的Naf 1n溶液滴加至上述处理完的电极上，在3?5°C下冷冻干燥6?8h，即可制备得一种聚磷酸酯复合聚多巴胺生物传感器。
[0005]本发明与其他方法相比，有益技术效果是:
(1)本发明制备的生物传感器与生物相容性较好，植入后无明显排异反应；
(2)通过壳聚和聚多巴胺制备生物传感器，绿色环保无污染。
【具体实施方式】
[0006]首先按重量份数计，选取5?35份壳聚糖粉末、15?30份质量分数为20%的醋酸溶液、30?40份的环氧大豆油和20?25份的聚山梨酯搅拌混合10?15min后，用0.8mol/L的NaOH溶液调节pH至8?10，加热升温至60°C反应2?3h，制备得壳聚糖溶液;待升温反应完成后，在300?500r/min下通入氮气10?15min，随后继续搅拌并添加壳聚糖溶液总质量1%的盐酸多巴胺，搅拌反应25?30min后将其置于200?300W的超声振荡处理lOmin，随后继续搅拌反应20?24h;待反应完成后，停止加热并使其自然冷却至20?30°C，随后将其置于600?800r/min下离心处理10?15min，收集混合物并用蒸馈水洗涤3?5次，并按固液质量比1:5，重新分散至蒸馏水中，制备得壳聚糖聚多巴胺悬浮液;按壳聚糖聚多巴胺悬浮液和辣根过氧化物酶质量比为8:1，在600?800r/min下，将辣根过氧化物酶添加至壳聚糖聚多巴胺悬浮液中，随后在200?300W的超声辅助振荡10?15min，随后将其置于4?5°C冰箱中静置10?12h，制备得辣根过氧化物酶固定壳聚糖聚多巴胺溶液;将玻碳电极分别用0.3和0.4μπι的Al2O3粉末进行抛光，并用无水乙醇和去离子水分别洗涤3?5次，随后用氮气吹干制备得抛光电极，用上述制备的辣根过氧化物酶固定壳聚糖聚多巴胺溶液滴加至抛光电极中，在3?5 °C下冷冻干燥20?24h，随后继续滴加质量浓度为0.1%的Naf 1n溶液滴加至上述处理完的电极上，在3?5°C下冷冻干燥6?8h，即可制备得一种聚磷酸酯复合聚多巴胺生物传感器。
[0007]实例I
首先按重量份数计，选取5份壳聚糖粉末、30份质量分数为20%的醋酸溶液、40份的环氧大豆油和25份的聚山梨酯搅拌混合1min后，用0.8mol/L的NaOH溶液调节pH至8，加热升温至60 °C反应2h，制备得壳聚糖溶液;待升温反应完成后，在300r/min下通入氮气1min，随后继续搅拌并添加壳聚糖溶液总质量1%的盐酸多巴胺，搅拌反应25min后将其置于200W的超声振荡处理1min，随后继续搅拌反应20h;待反应完成后，停止加热并使其自然冷却至20°C，随后将其置于600r/min下离心处理1min，收集混合物并用蒸馏水洗涤3次，并按固液质量比1:5，重新分散至蒸馏水中，制备得壳聚糖聚多巴胺悬浮液;按壳聚糖聚多巴胺悬浮液和辣根过氧化物酶质量比为8:1