[发明专利]一种葡萄糖检测传感器及其制备和使用方法

说明书

技术领域：

本发明涉及一种简便、快速、特异性的葡萄糖检测传感器及其制备和使用方法。

背景技术：

糖尿病是一种世界性流行疾病，四十岁以上的中年人患染率特别高，在日本，四十岁以上的人口中糖尿病患者占近10％。形成糖尿病的原因是身体中不能产生足够的胰岛素或细胞不回应胰岛素使人体产生很高的血糖，其并发症较多，包括心血管疾病、肾功能衰竭、失明等。因此，实现对人体血液中葡萄糖浓度简便、快速、特异性的检测对于治疗和控制糖尿病具有重要意义。其中，具有高灵敏度的葡萄糖检测材料和方法是血糖检测的重要研究部分。目前应用于检测葡萄糖的方法主要酶学比色法和电化学方法，最近在葡萄糖氧化酶和电极表面之间直接电子转移的电化学分析方法越来越引起人们的关注，但是该方法存在两个有待解决的问题：首先，由于蛋白质绝缘外壳的存在使酶的电子转移变得困难；其次，直接吸附在电极表面的酶容易变性和失活，以上均不利于实现对葡萄糖简便、快速、特异性的检测。本发明基于一步电沉积法制备的葡萄糖检测传感器，使用电化学分析法实现了对葡萄糖简便、快速、特异性的检测。

发明内容：

本发明的目的是提供一种简便、快速、环保的葡萄糖检测传感器及其一步电沉积制备的方法和使用方法。

一种葡萄糖检测传感器，包括：石墨烯、壳聚糖和葡萄糖氧化酶沉积修饰的玻碳电极为工作电极，铂片为对电极，甘汞电极为参比电极的三电极体系。

所述的石墨烯、壳聚糖和葡萄糖氧化酶沉积修饰的玻碳电极的制备方法如下：

5mg～20mg氧化石墨加入到5mL～20mL 0.2wt％的壳聚糖溶液中，超声振荡3h～4h，获得氧化石墨烯-壳聚糖溶液；

磁力搅拌速率200rpm～500rpm条件下，5mL～10mL 4mg/mL～10mg/mL葡萄糖氧化酶溶液和氧化石墨烯-壳聚糖溶液混合均匀，形成氧化石墨烯-壳聚糖-葡萄糖氧化酶溶液；

氧化石墨烯-聚壳糖-葡萄糖氧化酶溶液在以玻碳电极为工作电极，铂片为对电极，甘汞电极为参比电极的三电极体系下，进行恒电位法电沉积，获得石墨烯、壳聚糖和葡萄糖氧化酶沉积修饰的玻碳电极。

所述的恒电位法电沉积条件为：沉积电位-0.5V～-1.5V，沉积时间300s～500s。

所述的玻碳电极在进行恒电位法电沉积前经过预处理：

玻碳电极在电沉积之前预先在麂皮上以0.3μm和0.05μm氧化铝粉末的糊状液抛光成“镜面”，用去离子水冲洗干净后分别用乙醇、超纯水超声波各清洗5min～10min。

将预处理后的玻碳电极经过以下过程后再进行恒电位法电沉积：pH值为6～9、浓度为0.02mol/L～0.10mol/L的磷酸缓冲液中，于-0.6V～+0.6V扫描电压之间，以0.05V/s～0.2V/s扫描速度扫描2～8圈，直至获得的循环伏安曲线上一对氧化还原峰的电位差在60mV～90mV；

恒电位法电沉积在磁力搅拌速率200rpm～500rpm条件下进行。

上述的葡萄糖检测传感器的制备方法：

将石墨烯、壳聚糖和萄糖氧化酶沉积修饰的玻碳电极作为工作电极，铂片作为对电极，甘汞电极作为参比电极，构成三电极体系，所述的石墨烯、壳聚糖和萄糖氧化酶沉积修饰的玻碳电极的制备方法如下：

(1)5mg～20mg氧化石墨加入到5mL～20mL 0.2wt％的壳聚糖溶液中，超声振荡3h～4h，获得氧化石墨烯-壳聚糖溶液；

磁力搅拌速率200rpm～500rpm条件下，5mL～10mL 4mg/mL～10mg/mL葡萄糖氧化酶溶液和氧化石墨烯-壳聚糖溶液混合均匀，形成氧化石墨烯-壳聚糖-葡萄糖氧化酶溶液；

(2)玻碳电极在电沉积之前预先在麂皮上以0.3μm和0.05μm氧化铝粉末的糊状液抛光成“镜面”，用去离子水冲洗干净后分别用乙醇、超纯水超声波各清洗5min～10min；

然后将玻碳电极经过以下过程后再进行恒电位法电沉积：pH值为6～9、浓度为0.02mol/L～0.10mol/L的磷酸缓冲液中，于-0.6V～+0.6V扫描电压之间，以0.05V/s～0.2V/s扫描速度扫描2～8圈，直至获得的循环伏安曲线上一对氧化还原峰的电位差在60mV～90mV；