一种基于金纳米棒SERS效应的葡萄糖传感器件制备方法

本发明涉及一种基于金纳米棒sers效应的葡萄糖传感器件制备方法，属于复合材料领域。

背景技术：

1、糖尿病对人类健康有显著的不利影响，据国际糖尿病联合会称，到2045年，全球糖尿病患者的数量将增加到6.29亿，而频繁测量血液中的血糖水平对糖尿病的治疗和管理至关重要。由于血液和汗液中的葡萄糖浓度之间有良好的相关性，许多无创电化学可穿戴传感平台已经被开发出来以取代有创的血糖传感器。然而，这种非侵入式的检测方法的准确性还受很多因素的影响，其中影响最大的是，汗液中的葡萄糖水平远低于血液中的葡萄糖水平。因此，必须开发出针对汗液中不同分析物的监测系统并进行优化设计。表面增强拉曼光谱(surface enhanced raman spectroscopy，sers)因其高选择性、高灵敏度、高稳定性等优点在汗液检测领域备受关注。

技术实现思路

1、本发明所要解决的问题在于针对现有电化学汗液传感平台灵敏度、稳定性的问题，提供了一种基于金纳米棒sers效应的葡萄糖传感器件制备方法。该传感器的主要特点是准确性高、灵敏度好以及长期稳定性等，能满足各种场合下对汗液实时监测的需求。本发明中葡萄糖传感器件的制备方法为：先制备金纳米棒溶液，随后加入4-巯基苯硼酸制备sers标签，并建立标准化系统，最后对传感材料进行组装得到所需器件。本发明可以穿戴或与人体皮肤紧密贴合，从而实现对佩戴者汗液的实时、持续监测，且不会打断或限制佩戴者的各种动作。这些将进一步丰富汗液可控采集和检测体系，为最终实现sers传感贴片的临床应用提供重要支持。

2、为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

3、(1)金纳米棒溶液的制备：首先采用种子介导生长法制备金纳米棒(aunrs)溶液；

4、(2)aunrs@mpba的制备：在aunrs溶液中加入一定量的4-巯基苯硼酸(4-mpba)，搅拌一段时间，并在室温下孵育一定时间后离心处理，随后分散在去离子水中；

5、(3)sers标签的制备：取一定量(2)中所得溶液沉积在棉织物上，低温密封保存；

6、(4)建立标准化系统：在(3)中制备的sers标签中加入一定量不同浓度的葡萄糖溶液作为标准样品，并用拉曼光谱仪进行扫描，建立与葡萄糖浓度相关的数学函数；

7、(5)传感器件的组装：将特定尺寸的离型纸、医用胶带、sers传感衬底、棉织物等部分进行组装，并用医用胶带将顶部密封，以隔绝外界污染。

8、作为优选，步骤(2)中4-mpba的浓度为0.5-20mm，搅拌时间为2-30min，室温孵育时间为2-24h，离心洗涤次数为1-10次。

9、作为优选，步骤(3)中aunrs@mpba的用量为4-50μl。

10、作为优选，步骤(4)中葡萄糖的浓度为0-8mm，其加入量为2-50μl。

11、由于采用上述技术方案，具有以下有益效果：

12、(1)首先采用种子介导生长法制备金纳米棒(aunrs)溶液，单分散、或是耦合的金纳米棒有极强的表面电场增强效应，在sers应用中能作为拉曼增强剂使用。金纳米棒拉曼增强剂具有很好的物理和化学稳定性，更长的储存时间和使用寿命；

13、(2)本发明中将4-mpba对aunrs进行功能化，从而实现对汗液中的葡萄糖的监测，其原因是4-mpba可以特异性地与葡萄糖结合；

14、(3)本发明制得的基于金纳米棒的sers传感贴片具有便携性、高灵敏度、高稳定性等优异的性能，且其制备方法比较简单，成本低。

15、(4)本发明制备的sers传感贴片在人体实时运动监测、医疗健康检测等领域表现出广阔的应用前景。

技术特征：

1.一种基于金纳米棒sers效应的葡萄糖传感器件制备方法，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述一种基于金纳米棒sers效应的葡萄糖传感器件制备方法，其特征在于，上述步骤(2)中4-mpba的浓度为0.5-20mm，搅拌时间为2-30min，室温孵育时间为2-24h，离心洗涤次数为1-10次。

3.根据权利要求1所述一种基于金纳米棒sers效应的葡萄糖传感器件制备方法，其特征在于，上述步骤(3)中aunrs@mpba的用量为4-50μl。

4.根据权利要求1所述一种基于金纳米棒sers效应的葡萄糖传感器件制备方法，其特征在于，上述步骤(4)中葡萄糖的浓度为0-8mm，其加入量为2-50μl。

技术总结
本发明涉及一种基于金纳米棒SERS效应的葡萄糖传感器件制备方法，属于复合材料领域。该传感器的主要特点是准确性高、灵敏度好以及长期稳定性等，能满足各种场合下对汗液实时监测的需求。本发明中葡萄糖传感器件的制备方法为：先制备金纳米棒溶液，随后加入4‑巯基苯硼酸制备SERS标签，并建立标准化系统，最后对传感材料进行组装得到所需器件。本发明可以穿戴或与人体皮肤紧密贴合，从而实现对佩戴者汗液的实时、持续监测，且不会打断或限制佩戴者的各种动作。这些将进一步丰富汗液可控采集和检测体系，为最终实现葡萄糖传感器件的临床应用提供重要支持。

技术研发人员：李秋瑾,任佳宁,巩继贤
受保护的技术使用者：天津工业大学
技术研发日：
技术公布日：2024/2/6