一种生物相容性膜及葡萄糖传感器的制作方法

本申请涉及医疗诊断，特别是涉及一种生物相容性膜及葡萄糖传感器。

背景技术：

1、糖尿病是一组因胰岛素绝对或相对分泌不足和/或胰岛素利用障碍而引起的碳水化合物、蛋白质、脂肪代谢紊乱性疾病，以高血糖为主要标志。长期的高血糖会对人体器官造成不可修复的损害，引起并发症，例如皮肤溃烂、失明、肾衰竭和心血管疾病等。虽然现有医疗技术还无法根治糖尿病，但大量的临床数据已经证明将血糖尽可能控制在临床正常范围内，是行之有效的治疗方法。而控制血糖首先需要获得患者的血糖数据。因此，血糖及时、准确的监测是糖尿病患者控制血糖波动的重要条件。

2、传统血糖监测采用手指针刺采血实现，因疼痛难以频繁进行，只能提供少数几个时间点的血糖值，无法实现持续监测。而植入式葡萄糖监测系统，通过将葡萄糖传感器植入患者皮下，监测皮下组织间液的葡萄糖浓度，间接反映血糖水平。植入式葡萄糖监测系统可以提供连续、全面、可靠的全天血糖信息，了解血糖波动的趋势，发现不易被传统监测方法所监测到的高血糖和低血糖，逐渐得到广泛应用。

3、具体而言，植入式葡萄糖监测系统的检测原理是：传感器与组织液中的葡萄糖接触，在传感器酶层中预埋的葡萄糖氧化酶或葡萄糖脱氢酶的直接电化学作用下产生相应的电流，电流大小与组织间液的葡萄糖浓度呈线性相关。电流信息经处理后转化为信号，并发送给智能设备，最终在智能设备应用软件中显示葡萄糖浓度信息。

4、但皮下组织液中存在一些干扰物质会对传感器的检测产生影响，包括大的蛋白质等分子，也包括一些电活性的小分子。干扰物质的存在会导致传感器的检测值不准确，影响医生或者患者对数据的判断，也影响治疗方案的实施，尤其对于基于传感器数据进行胰岛素治疗的患者有较大影响。

5、因此，如何减少或消除干扰物质对植入式葡萄糖监测系统对血糖检测的影响，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

技术实现思路

1、为解决上述技术问题，本发明的第一个目的为提供一种生物相容性膜；本发明的第二个目的为提供一种包括上述生物相容性膜的葡萄糖传感器。经实验验证，本申请提供的生物相容性膜，可以消除大分子和小分子干扰物质对酶层检测的影响。

2、本发明提供的技术方案如下：

3、一种生物相容性膜，由膜层工作液通过成膜工艺制成，所述膜层工作液包括具有亲疏水性的生物相容性高分子，具有亲疏水性的生物相容性高分子由疏水分子和亲水分子结合形成，其中疏水分子与亲水分子的质量比为(3～10):1。

4、优选地，疏水分子和亲水分子的结合在有机溶剂中进行；有机溶剂为乙醇，乙酸乙酯，n,n-二甲基甲酰胺，四氢呋喃中的一种。

5、优选地，具有亲疏水性的生物相容性高分子由疏水分子a和亲水分子b物理共混形成。

6、优选地，所述疏水分子a具体为聚乙烯醇缩丁醛、聚乙烯醇缩丁醛共聚聚乙烯醇、聚氨酯、全氟磺酸树脂、聚乙烯吡啶中的一种或多种；

7、所述亲水分子b具体为聚乙二醇、聚乙二醇衍生物、聚乙烯醇、聚乙烯醇衍生物、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯吡咯烷酮衍生物中的一种或多种。

8、优选地，具有亲疏水性的生物相容性高分子由疏水分子c和亲水分子d在交联剂的作用下通过化学共聚形成。

9、优选地，所述疏水分子c为聚乳酸-羟基乙酸共聚物、聚乙二醇、氨基聚乙二醇、二氨基聚乙二醇、多臂聚乙二醇、单臂氨基化季铵盐、多臂氨基化季铵盐、聚碳酸酯、聚乙烯醇中的一种或多种；

10、所述亲水分子d为聚二甲基硅氧烷、二苯基甲烷二异氰酸酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、聚吡咯、聚乙烯吡咯、聚乙烯吡啶中的一种或多种。

11、优选地，交联剂为戊二醛、聚乙二醇二缩水甘油醚、三乙胺、三乙醇胺中的任意一种或多种。

12、优选地，成膜工艺具体为浸涂、拉涂、旋涂或气象沉积中的任意一种；

13、膜层工作液经成膜工艺形成可叠加的1～10层且厚度为5～50微米的膜层作为生物相容性膜。

14、一种葡萄糖传感器，包括基体和位于基体上的电极，所述电极上设有葡萄糖传感膜，葡萄糖传感膜外侧还设有上述任一项所述的生物相容性膜。

15、优选地，所述葡萄糖传感膜含有经过修饰的葡萄糖氧化酶，或经过修饰的葡萄糖脱氢酶。

16、针对上述问题，申请人的解决思路是提供一种生物相容性膜，由膜层工作液通过成膜工艺制成，所述膜层工作液包括具有亲疏水性的生物相容性高分子，具有亲疏水性的生物相容性高分子由疏水分子和亲水分子结合形成，其中疏水分子与亲水分子的质量比为(3～10):1。上述生物相容性膜，通过对物质渗透率的精准调整，来控制测试物质葡萄糖及干扰物质的渗透，利用分子的亲疏水性，使葡萄糖尽可能多的渗透进入膜内接触酶层，而干扰物质尽可能少的渗透，当接触传感器酶层的物质中，干扰物质的浓度远小于葡萄糖的浓度时，干扰物质对于葡萄糖的检测影响很小，可以排除其影响。

技术特征：

1.一种生物相容性膜，由膜层工作液通过成膜工艺制成，所述膜层工作液包括具有亲疏水性的生物相容性高分子，其特征在于，具有亲疏水性的生物相容性高分子由疏水分子和亲水分子结合形成，其中疏水分子与亲水分子的质量比为(3～10):1。

2.根据权利要求1所述的生物相容性膜，其特征在于，疏水分子和亲水分子的结合在有机溶剂中进行；有机溶剂为乙醇，乙酸乙酯，n,n-二甲基甲酰胺，四氢呋喃中的一种。

3.根据权利要求1-2中任一项所述的生物相容性膜，其特征在于，具有亲疏水性的生物相容性高分子由疏水分子a和亲水分子b物理共混形成。

4.根据权利要求3所述的生物相容性膜，其特征在于，所述疏水分子a具体为聚乙烯醇缩丁醛、聚乙烯醇缩丁醛共聚聚乙烯醇、聚氨酯、全氟磺酸树脂、聚乙烯吡啶中的一种或多种；

5.根据权利要求1-2中任一项所述的生物相容性膜，其特征在于，具有亲疏水性的生物相容性高分子由疏水分子c和亲水分子d在交联剂的作用下通过化学共聚形成。

6.根据权利要求5所述的生物相容性膜，其特征在于，所述疏水分子c为聚乳酸-羟基乙酸共聚物、聚乙二醇、氨基聚乙二醇、二氨基聚乙二醇、多臂聚乙二醇、单臂氨基化季铵盐、多臂氨基化季铵盐、聚碳酸酯、聚乙烯醇中的一种或多种；

7.根据权利要求5所述的生物相容性膜，其特征在于，交联剂为戊二醛、聚乙二醇二缩水甘油醚、三乙胺、三乙醇胺中的任意一种或多种。

8.根据权利要求1所述的生物相容性膜，其特征在于，成膜工艺具体为浸涂、拉涂、旋涂或气象沉积中的任意一种；

9.一种葡萄糖传感器，包括基体和位于基体上的电极，所述电极上设有葡萄糖传感膜，其特征在于，葡萄糖传感膜外侧还设有权利要求1-8中任一项所述的生物相容性膜。

10.根据权利要求9所述的葡萄糖传感器，其特征在于，所述葡萄糖传感膜含有经过修饰的葡萄糖氧化酶，或经过修饰的葡萄糖脱氢酶。

技术总结
本申请公开了一种生物相容性膜，由膜层工作液通过成膜工艺制成，所述膜层工作液包括具有亲疏水性的生物相容性高分子，具有亲疏水性的生物相容性高分子由疏水分子和亲水分子结合形成，其中疏水分子与亲水分子的质量比为(3～10):1。本申请还提供使用生物相容性膜的葡萄糖传感器。经实验验证，本申请提供的生物相容性膜，可以消除大分子和小分子干扰物质对酶层检测的影响。

技术研发人员：高飞
受保护的技术使用者：三诺生物传感股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/17