体液葡萄糖检测试纸及其制备方法与流程

文档序号:33484222发布日期:2023-03-15 13:54阅读:110来源:国知局
体液葡萄糖检测试纸及其制备方法与流程

1.本技术属于医疗器械领域,更具体地说,是涉及一种体液葡萄糖检测试纸及其制备方法。


背景技术:

2.目前市场上的常见无创血糖监测技术可分为近红外光谱法、微波检测法、旋光法、能量代谢守恒法等。这些技术大都通过间接方法测得人体血糖浓度相关参数,再通过复杂的换算公式来得到血糖浓度。研究资料表明,唾液葡萄糖与血糖具有明显的线性相关性,能很好地解决与血糖关联性较弱难题;且相对泪液、尿液、汗液等其他组织液,唾液样本更易采集,为无创检测血糖提供了新的技术路径。
3.然而,基于唾液进行血糖检测也具有较大挑战性。首先,唾液所含成分复杂,葡萄糖含量更是只有微摩尔级,对检测体系精确度和灵敏度要求极高,涉及到生物反应酶设计、皮安级电流检测、化学反应速率控制、干扰因素过滤等众多生物化学、微电子、电化学、生物材料等交叉学科技术。根据常规指尖血试纸原理、结构和工艺等常识可知,试纸尺寸和结构会影响生产效率,电极材料种类,线路分布结构、长度、宽度、形状等会影响检测精度和灵敏度,生物酶反应体系包括反应样本量也直接关系到检测量程和精度等电化学核心技术指标。然而,上述基于唾液等体液进行微摩尔级浓度葡萄糖精准、无创、快速、可控检测的相关试纸技术尚未得到攻克。


技术实现要素:

4.本技术实施例的目的在于提供一种体液葡萄糖检测试纸及其制备方法,以解决现有技术中存在的基于唾液等体液进行微摩尔级浓度葡萄糖精准、无创、快速、可控检测的相关试纸技术尚未得到攻克的技术问题。
5.为实现上述目的,本技术采用的技术方案是:提供一种体液葡萄糖检测试纸及其制备方法,包括:
6.基材;
7.电极层,设于所述基材上,所述电极层包括依次设置的用于外接血糖仪接口的接通区、用于传递电信号的传输区和用于产生电信号的反应区,所述电极层包括设于所述基材上的基础电极层,所述电极层在所述反应区还包括设于所述基材电极层上的基础电阻层和量程调控层;
8.绝缘层,设于所述电极层的传输区远离所述基材一面;
9.生物酶层,设于所述电极层的反应区,用于与体液中的葡萄糖反应产生电信号。
10.在一个实施例中,所述基础电极层为银-氯化银浆层,所述基础电阻层为石墨烯-碳浆层,所述量程调控层为pedot:pss层。
11.在一个实施例中,所述银-氯化银浆层中银的质量百分含量为30%~80%;和/或,
12.所述石墨烯-碳浆层中石墨烯的质量百分含量为30%~80%。
13.在一个实施例中,所述银-氯化银浆层的厚度范围为0.001~0.1mm,所述石墨烯-碳浆层的厚度范围为0.001~0.1mm,所述pedot:pss层的厚度范围为0.001~0.005mm。
14.在一个实施例中,所述电极层包括工作电极、参比电极、备用电极、信号电极和对电极,所述工作电极、所述参比电极、所述备用电极、所述信号电极和所述对电极均包括所述基础电极层,所述工作电极、所述备用电极和所述对电极位于所述反应区的部分还包括所述基础电阻层和所述量程调控层,所述基础电阻层设于所述基础电极层远离所述基材一侧,所述量程调控层位于所述基础电阻层远离所述基材一侧。
15.在一个实施例中,还包括虹吸结构,所述虹吸结构盖于所述生物酶层上,所述虹吸结构包括虹吸部,所述虹吸部用于将体液吸到所述生物酶层。
16.在一个实施例中,所述虹吸结构包括:
17.第一通道片,一端设于所述绝缘层远离所述基材一面,另一端设于所述电极层的反应区,所述第一通道片上设置有开口槽,所述开口槽朝向远离所述接通区方向,所述生物酶层位于所述开口槽内;
18.第一亲水膜,盖于所述第一通道片远离所述基材一面,所述第一亲水膜上对应所述开口槽的部分形成所述虹吸部。
19.在一个实施例中,所述虹吸结构包括:
20.第二通道片,一端设于所述绝缘层远离所述基材一面,另一端位于所述电极层的反应区的边缘位置;
21.第三通道片,设于所述电极层的反应区,与所述第二通道片间隔设置,所述生物酶层位于所述第二通道片和所述第三通道片之间;
22.第二亲水膜,盖于所述第二通道片和所述第三通道片远离所述基材一面,所述第二亲水膜上对应所述第二通道片和所述第三通道片之间的部分形成所述虹吸部。
23.一种体液葡萄糖检测试纸的制备方法,其包括以下步骤:
24.制备所述基材;
25.在所述基材上制备所述电极层;
26.在所述电极层的传输区覆盖所述绝缘层;
27.根据检测量程和精度要求制备生物酶溶液;
28.在所述电极层的反应区涂覆所述生物酶溶液形成所述生物酶层。
29.在一个实施例中,步骤在所述基材上制备所述电极层中,包括如下步骤:
30.在所述基材上对应所述工作电极、所述参比电极、所述备用电极、所述信号电极和所述对电极位置制备出所述基础电极层;
31.在所述工作电极、所述备用电极和所述对电极位于所述反应区部分的所述基础电极层上制备出所述基础电阻层和所述量程调控层。
32.在一个实施例中,步骤根据检测量程和精度要求制备生物酶溶液中,所述生物酶溶液的制备流程如下:
33.配制中性磷酸盐缓冲液;
34.将质量比为(0.45~0.8):1的葡萄糖氧化酶和过氧化物酶溶解在所述中性磷酸盐缓冲液中,制成质量浓度为10~60mg/ml的第二溶液;
35.将质量比为(0.05~0.15):1的石墨烯和亚铁氰化钾溶解于所述第二溶液中,得到
所述生物酶溶液,所述生物酶溶液中所述石墨烯和所述亚铁氰化钾的总质量浓度范围为15~50mg/ml。
36.本技术提供的体液葡萄糖检测试纸的有益效果在于:与现有技术相比,本技术的体液葡萄糖检测试纸,试纸结构较为简单,试纸形状规则,检测操作便捷,唾液等体液与生物酶层发生反应产生电信号,经电极层传输到血糖仪进行检测,电极层包括基础电极层、基础电阻层和量程调控层,调控检测量程为1mm至数mm,实现检测精度10μm,满足微摩尔级(10-1000μm)的体液葡萄糖含量测量,通过接通区外接糖仪接口,配合血糖仪检测葡萄糖浓度,可以实现唾液等体液中微摩尔级葡萄糖浓度的精准、无创、快速、可控检测。
37.本技术提供的体液葡萄糖检测试纸的制备方法的有益效果在于:与现有技术相比,本技术的体液葡萄糖检测试纸的制备方法,通过电极材料种类、数量、厚度、形状设计,丝网印刷线路分布结构、长度、宽度、形状等设计,不同导电材料设计,特制生物反应酶体系设计,虹吸结构设计,实现微摩尔级葡萄糖的精准、快速、可控检测,通过优化试纸整体外观、分层和尺寸结构实现大规模低成本生产,选用的原料易于获得,试纸易于实现大规模、批量化生产。
附图说明
38.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
39.图1为本技术实施例提供的第一种体液葡萄糖检测试纸的爆炸结构示意图;
40.图2为本技术实施例提供的第一种体液葡萄糖检测试纸的基材和电极层的结构示意图;
41.图3为本技术实施例提供的第一种体液葡萄糖检测试纸的基材、电极层和绝缘层的结构示意图;
42.图4为本技术实施例提供的第一种体液葡萄糖检测试纸的基材、电极层、绝缘层和生物酶层的结构示意图;
43.图5为本技术实施例提供的第一种体液葡萄糖检测试纸在虹吸结构处的结构示意图;
44.图6为本技术实施例提供的第二种体液葡萄糖检测试纸的爆炸结构示意图;
45.图7为本技术实施例提供的第二种体液葡萄糖检测试纸的结构示意图;
46.图8为本技术实施例提供的体液葡萄糖检测试纸的制备方法的流程图;
47.图9为本技术实施例提供的体液葡萄糖检测试纸的制备方法中电极层的制备方法的流程图;
48.图10为本技术实施例提供的体液葡萄糖检测试纸的制备方法中生物酶溶液的制备方法的流程图;
49.图11为本技术实施例提供的体液葡萄糖检测试纸得到的采用已知浓度葡萄糖验证试纸获得的线性关系曲线图;
50.图12为本技术实施例提供的体液葡萄糖检测试纸得到的采用真实唾液验证试纸
检测效果曲线图。
51.其中,图中各附图标记:
52.1、基材;
53.2、电极层;21、参比电极;22、备用电极;221、第二前段;222、第二后段;23、信号电极;24、工作电极;241、第一前段;242、第一后段;25、对电极;251、第三前段;252、第三后段;26、接通区;27、传输区;28、反应区;
54.3、绝缘层;4、生物酶层;
55.5、虹吸结构;51、第一通道片;511、开口槽;52、第一亲水膜;61、第二通道片;62、第二亲水膜;63、第三通道片。
具体实施方式
56.为了使本技术所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本技术进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术,并不用于限定本技术。
57.需要说明的是,当元件被称为“固定于”或“设于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
58.需要理解的是,术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本技术和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本技术的限制。
59.此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
60.在本技术说明书中描述的参考“一个实施例”、“一些实施例”或“实施例”意味着在本技术的一个或多个实施例中包括结合该实施例描述的特定特征、结构或特点。由此,在本说明书中的不同之处出现的语句“在一个实施例中”、“在一些实施例中”、“在其他一些实施例中”、“在另外一些实施例中”等不是必然都参考相同的实施例,而是意味着“一个或多个但不是所有的实施例”,除非是以其他方式另外特别强调。此外,在一个或多个实施例中,可以以任何合适的方式组合特定的特征、结构或特性。
61.请一并参阅图1、图2、图3和图4,现对本技术实施例提供的体液葡萄糖检测试纸进行说明。体液葡萄糖检测试纸包括基材1、电极层2、绝缘层3、生物酶层4。电极层2设于基材1上,电极层2包括接通区26、传输区27和反应区28,接通区26、传输区27和反应区28依次设置,接通区26用于外接血糖仪接口,传输区27用于传递电信号,反应区28用于产生电信号。电极层2包括基础电极层,基础电极层设于基材1上。电极层2在反应区28还包括基础电阻层和量程调控层,基础电阻层和量程调控层设于基础电极层上。绝缘层3设于电极层2的传输区27远离基材1一面,生物酶层4设于电极层2的反应区28,用于与体液中的葡萄糖反应产生电信号。
62.本技术实施例的体液葡萄糖检测试纸,试纸结构较为简单,试纸形状规则,检测操作便捷,唾液等体液与生物酶层4发生反应产生电信号,经电极层2传输到血糖仪进行检测,电极层2包括基础电极层、基础电阻层和量程调控层,调控检测量程为1m m至数mm,实现检测精度10μm,满足微摩尔级(10-1000μm)的唾液等体液的葡萄糖含量测量,通过接通区26外接血糖仪接口,配合血糖仪检测葡萄糖浓度,可以实现唾液等体液中微摩尔级葡萄糖浓度的精准、无创、快速、可控检测。
63.本技术实施例的体液葡萄糖检测试纸的工作过程:
64.首先收集唾液到取样管内,然后使用移液枪吸取取样管内的唾液,再使用移液枪将唾液滴试纸的反应区28,唾液与生物酶层4发生反应产生电信号。将试纸的接通区26插入血糖仪的接口,传输区27将反应区28产生的电信号传输到血糖仪,产生电化参数,获取血糖含量。
65.在一个实施例中,基础电极层为银-氯化银浆层,基础电阻层为石墨烯-碳浆层,量程调控层为pedot:pss层。银-氯化银材料拉伸前后电阻变化小,附着力好,适用于丝网印刷的方式。通过丝网印刷出银-氯化银浆层,充当基础电极,电极的导电性和稳定性较好。银-氯化银浆层在电极印刷中工艺相对成熟、成本也较低,选择银-氯化银作为基础电极层,加工方便,提供基础电路,为石墨烯-碳浆层和pedot:pss层提供载体,且可以节省成本。
66.石墨烯导电性良好,比表面积很大,使得石墨烯-碳浆层的表面结构更加趋近适合电子迁移,石墨烯-碳浆层用于导电并提供基础电阻,从而可以有效提高检测的灵敏度。石墨烯-碳浆层用作基础电阻。
67.pedot:pss是一种高分子聚合物的水溶液,导电率很高,根据不同的配方,可以得到导电率不同的水溶液。该产品是由pedot和pss两种物质构成。pedot是edot(3,4-乙烯二氧噻吩单体)的聚合物,pss是聚苯乙烯磺酸盐。这两种物质在一起极大的提高了pedot的溶解性。pedot:pss层用于导电和作为石墨烯分散剂,可调控量程。
68.在一个实施例中,银-氯化银浆层中银的质量百分含量为30%-80%,优选60%。保障电极层2的极高的稳定性和可逆性。
69.石墨烯-碳浆层中石墨烯的质量百分含量为30%-80%,优选20%。可以保障电极层2具有良好的稳定性、重现性以及抗干扰能力,石墨烯修饰的石墨烯-碳浆层表面完全被石墨烯膜覆盖,这种结构增加了电极的比表面积(指单位质量物料所具有的总面积),利于电子在石墨烯-碳浆层上的传输,提高了石墨烯-碳浆层的电化学活性。
70.在一个实施例中,银-氯化银浆层的厚度范围为0.001-0.1mm,优选厚度0.005mm。石墨烯-碳浆层的厚度范围为0.001-0.1mm,优选厚度0.02mm。pedot:pss层的厚度范围为0.001-0.005mm,优选厚度0.005mm。银-氯化银浆层用作基础电极,石墨烯-碳浆层用作基础电阻,pedot:pss层用于调控检测量程,通过调整银-氯化银浆层、石墨烯-碳浆层和pedot:pss层的厚度范围,实现不同量程和灵敏度检测的实际需求,来控制电极层2的电阻范围,控制电极层2的信号传输,保障微摩尔级葡萄糖浓度的测量。
71.在一个实施例中,请参阅图1、图2、图3和图4,电极层2包括工作电极24、参比电极21、备用电极22、信号电极23和对电极25,工作电极24、参比电极21、备用电极22、信号电极23和对电极25包括银-氯化银浆层,工作电极24、备用电极22和对电极25位于反应区28部分还包括石墨烯-碳浆层和pedot:pss层,石墨烯-碳浆层和pedot:pss层设于银-氯化银浆层
远离基材1一侧。
72.工作电极24、备用电极22和对电极25位于反应区28部分可以沿远离基材1方向依次叠层设置有银-氯化银浆层、石墨烯-碳浆层和pedot:pss层。
73.或者,工作电极24、备用电极22和对电极25位于反应区28部分可以沿远离基材1方向依次叠层设置有银-氯化银浆层、pedot:pss层和石墨烯-碳浆层。
74.或者,石墨烯-碳浆层和pedot:pss层混合后形成混合层,工作电极24、备用电极22和对电极25位于反应区28部分可以沿远离基材1方向依次叠层设置有银-氯化银浆层和混合层。
75.电极层2整体采用4-8电极体系,其中3个电极用来构建三电极电化学反应体系(工作电极24、参比电极21、对电极25),其余电极用作信号电极23或备用电极22。优选5电极,其中3个电极用作电化学反应,2个电极用来做试纸接通信号。
76.参比电极21和信号电极23只设置有基础电极层。工作电极24包括第一前段241和第一后段242,备用电极22包括第二前段221和第二后段222,对电极25包括第三前段251和第三后段252。第一前段241、第二前段221和第三前段251位于接通区26和传输区27,第一后段242、第二后段222和第三后段252位于反应区28,第一前段241、第二前段221和第三前段251只设置有基础电极层,第一后段242、第二后段222和第三后段252沿远离基材1方向设置有基础电极层、基础电阻层和量程调控层。
77.参比电极21测量各种电极电势时作为参照比较的电极,信号电极23只是用来接通血糖仪信号的,仅设置基础电极层,可以节省材料。工作电极24、对电极25和备用电极22在反应区28设置基础电极层、基础电阻层和量程调控层三层结构,可以更好的接收反应区28的检测效果,将唾液等体液与生物酶层4反应效果传输到血糖仪。
78.在一个实施例中,请参阅图1、图2、图3和图4,工作电极24、参比电极21、备用电极22、信号电极23和对电极25沿基材1的长度方向设置,结构紧凑,空间利用率高。信号电极23位于接通区26,用于接通血糖仪信号。参比电极21和对电极25位于电极层2的相对两侧,工作电极24和备用电极22位于参比电极21和对电极25之间,备用电极22必要时可以充当工作电极24使用。工作电极24在反应区28和传输区27的宽度大于其在接通区26的宽度,工作电极24的宽度可调,通过控制工作电极24的宽度,实现不同量程和灵敏度检测的实际需求,控制工作电极24的电阻,调节工作电极24的信号传输效率。
79.在一个实施例中,体液葡萄糖检测试纸还包括虹吸结构5,虹吸结构5盖于生物酶层4上,虹吸结构5包括虹吸部,虹吸部用于将唾液等体液通过虹吸效应吸到生物酶层4。设置虹吸结构5,可以实现自动控制唾液等体液与生物酶的反应总量。
80.还可以不设置虹吸结构5,使用移液枪滴加唾液等体液的方式进行唾液等体液与生物酶的反应总量控制。
81.在一个实施例中,请参阅图1和图5,虹吸结构5包括第一通道片51和第一亲水膜52,第一通道片51一端设于绝缘层3远离基材1一面,另一端设于电极层2的反应区28。第一通道片51上设置有开口槽511,开口槽511朝向远离接通区26方向,生物酶层4位于开口槽511内。第一亲水膜52盖于第一通道片51远离基材1一面,第一亲水膜52上对应开口槽511的部分形成虹吸部。在第一通道片51上设置有开口槽511,生物酶层4位于开口槽511内,第一通道片51将生物酶层4三边围住,产生一个缺口,试纸放入唾液等体液环境后,唾液等体液
会沿着缺口方向自动虹吸到虹吸结构5内,并在第一亲水膜52的亲水作用下充满虹吸部,实现定量虹吸。
82.在一个实施例中,请参阅图3、图6和图7,虹吸结构5还可以包括第二通道片61、第三通道片63和第二亲水膜62,第二通道片61一端设于绝缘层3远离基材1一面,另一端位于电极层2的反应区28的边缘位置。第三通道片63设于电极层2的反应区28,与第二通道片61间隔设置,生物酶层4位于第二通道片61和第三通道片63之间。第二亲水膜62盖于第二通道片61和第三通道片63上,且位于远离基材1一面。第二亲水膜62上对应第二通道片61和第三通道片63之间的部分形成虹吸部。第二通道片61和第三通道片63将生物酶层4两边围住,产生两个缺口,将试纸放入唾液等体液环境后,唾液等体液会沿着缺口方向自动虹吸到虹吸结构5内,并在第二亲水膜62的亲水作用下充满虹吸部,实现定量虹吸。
83.请参阅图1和图8,一种体液葡萄糖检测试纸的制备方法,其包括以下步骤:
84.s01:制备基材1。在一些具体实施例中,基材1由pet材料机加工制备而成,尺寸范围为厚度0.2-0.4mm,宽度5.0-8.0mm,长度35.0-60.0mm;优选厚度0.3mm、宽度6.5mm、长度50.0mm,便于批量化生产。基材1用于支撑,以及方便在基材1上加工制备出其他结构。
85.s02:在基材1上制备电极层2。在一些具体实施例中,可以使用丝网印刷技术在基材1上印刷出电极层2,电极层2用于方便连接血糖仪,将生物酶层与唾液等体液中的葡萄糖反应产生的电信号传输到血糖仪。
86.s03:在电极层2的传输区27覆盖绝缘层3。在一些具体实施例中,绝缘层3厚度范围为0.01-0.1mm;优选0.02mm。绝缘层3用于绝缘保护传输区27的电极层2。也方便人手把持试纸插入血糖仪。
87.s04:根据检测量程和精度要求制备生物酶溶液。在一些具体实施例中,生物酶溶液需要定制,可选用葡萄糖氧化酶与过氧化物酶法或者己糖激酶与6-磷酸葡萄糖脱氢酶法。本方案采用葡萄糖氧化酶与过氧化物酶法,通过定制生物酶溶液,满足检测精度要求10μm,满足检测量程要求1mm至数mm,实现检测微摩尔级(10-1000μm)的唾液葡萄糖含量。
88.s05:在电极层2的反应区28涂覆生物酶形成生物酶层4。在一些具体实施例中,涂覆定制的生物酶,保障生物酶在电极层2的反应区28与唾液中的葡萄糖发生反应产生电信号。工作电极24、对电极25和备用电极22在反应区28设置基础电极层、基础电阻层和量程调控层三层结构,可以更好的接收反应区28的检测效果,将唾液等体液与生物酶层4反应效果传输到血糖仪。
89.在一些实施例中,体液葡萄糖检测试纸的制备还包括步骤s06:制备虹吸结构5,虹吸部的体积范围为10-100μl,优选30μl。虹吸部的体积决定唾液等体液的样本量,通过控制虹吸部的体积,实现控制生物酶与唾液等体液的反应总量。虹吸结构5可以选用单向虹吸方式(设置第一亲水膜52和第一通道片51)或双向虹吸方式(设置第二通道片61、第三通道片63和第二亲水膜62),用于通过虹吸效应将唾液吸到生物酶层4。
90.在一个实施例中,请参阅图1、图2、图8和图9,步骤在基材1上制备电极层2中,包括如下步骤:
91.s201:在基材1上对应工作电极24、参比电极21、备用电极22、信号电极23和对电极25位置丝网印刷出基础电极层,基础电极层为银-氯化银浆层,其中银-氯化银浆层中银-氯化银比例范围为30%-80%,优选60%,银-氯化银浆层厚度范围为0.001-0.1mm,优选
0.005mm。银-氯化银浆层在电极印刷中工艺相对成熟、成本也较低,选择银-氯化银作为基础电极层,加工方便,提供基础电路,为石墨烯-碳浆层和pedot:pss层提供载体,且可以节省成本。
92.s202:在工作电极24、备用电极22和对电极25位于反应区28部分的基础电极层上丝网印刷出基础电阻层和量程调控层,基础电阻层为石墨烯-碳浆层,石墨烯-碳浆层中石墨烯-碳比例范围为5%-60%,优选20%,石墨烯-碳浆层厚度范围为0.001-0.1mm,优选0.02mm。程调控层为pedot:pss层,pedot:pss层的厚度范围为0.001-0.05mm,优选0.005mm。石墨烯-碳浆层用于导电并提供基础电阻,pedot:pss层用于导电和作为石墨烯分散剂,可调控量程。
93.通过调整银-氯化银浆层、石墨烯-碳浆层和pedot:pss层的厚度范围,实现不同量程和灵敏度检测的实际需求,来控制电极层2的电阻范围,控制电极层2的信号传输,保障微摩尔级葡萄糖浓度的测量。
94.在一个实施例中,请参阅图1、图2、图8和图10,步骤根据检测量程和精度要求制备生物酶溶液中,定制生物酶溶液制备流程如下:
95.s401:配制中性磷酸盐缓冲液。在一些具体实施例中,将na2hpo4溶液与nah2po4溶液混合得到1m(m为mol/l)磷酸盐缓冲液,加水稀释20倍,得到50mm(mm为mmol/l)稀释后的磷酸盐缓冲液,再用1m的nah2po4溶液调节ph值为7.0,得到第一溶液;其中na2hpo4溶液中的na2hpo4可以是质量体积比为9.77%(比例范围可以微调),nah2po4溶液中的nah2po4的质量体积比可以是3.74%(比例范围可以微调)。
96.s402:将葡萄糖氧化酶和过氧化物酶溶解在中性磷酸盐缓冲液(第一溶液)中,制成质量浓度为10~60mg/ml的第二溶液,优选30mg/ml。其中葡萄糖氧化酶与过氧化物酶的质量比例范围为45%~80%,优选60%。
97.s403:将质量比为(0.05~0.15):1的石墨烯和亚铁氰化钾溶解于第二溶液中,得到生物酶溶液,生物酶溶液中石墨烯和亚铁氰化钾的总质量浓度范围为15~50mg/ml。石墨烯和亚铁氰化钾的质量比优选为0.08:1,生物酶溶液中石墨烯和亚铁氰化钾的总质量浓度优选为25mg/ml。石墨烯的作用是导电,通过与亚铁氰化钾混合能够更好地传输化学反应中的电子变化。亚铁氰化钾是一种还原剂,可以与葡萄糖氧化酶和葡萄糖反应产生的双氧水进行反应,进而通过铁离子化合价变化产生电流变化,电流强度则对应了葡萄糖浓度。
98.使用生物酶溶液与唾液等体液中的葡萄糖反应产生电信号,通过电极层2传输电信号到血糖仪,进而检测唾液中的葡萄糖含量。
99.本技术实施例的体液葡萄糖检测试纸的制备方法,通过电极材料种类、数量、厚度、形状设计,丝网印刷线路分布结构、长度、宽度、形状等设计,不同导电材料设计,特制生物反应酶体系设计,虹吸结构5设计,实现微摩尔级葡萄糖的精准、快速、可控检测,通过优化试纸整体外观、分层和尺寸结构实现大规模低成本生产,选用的原料易于获得,试纸易于实现大规模、批量化生产。
100.参阅图11,横坐标x为葡萄糖浓度(单位为mm(mm为mmol/l)),纵坐标y为信号值。采用的已知葡萄糖浓度分别为0.01mm、0.02mm、0.03mm、0.05mm、0.08mm、1.0mm,得到二者的线性相关性值r2高达0.94,y=-8.4501420309x-32434880648,说明本实施例检测精度可达10μm,检测量程可达1mm,满足唾液中微摩尔葡萄糖浓度的精准检测。
101.参阅图12,横坐标为时间信号值,纵坐标为电流信号值。采用的唾液样本为指尖血血糖值为8.5mm对应的同时期唾液。连续检测8次后发现数据一致性非常好,验证了本实施例的稳定性。
102.本技术实施例的体液葡萄糖检测试纸,可用于各类体液葡萄糖检测,如唾液、泪液、尿液、组织液等。
103.以上所述仅为本技术的较佳实施例而已,并不用以限制本技术,凡在本技术的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本技术的保护范围之内。
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