[发明专利]Pt纳米花微型针式无酶葡萄糖传感器电极及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及生物传感器领域，尤其涉及一种Pt纳米花微型针式无酶葡萄糖传感器电极及其制备方法。

背景技术

血糖连续监测对于糖尿病患者的治疗、儿童早期糖尿病的筛查等具有重要的临床意义。然而，有创血糖检测仪不能对血糖浓度进行连续监测，现有的动态血糖检测系统使用葡萄糖氧化酶作为敏感物质，酶在固定化和使用过程中容易失活、变性，因此导致传感器的稳定性较差；其次就是固定化酶量以及固定过程中对酶活性的影响无法准确控制，从而使得制备的传感器重复性不能保证。市场上现有的血糖检测产品在长期的临床实践中，发现其在应用过程存在体内信号受损和不可预知的漂移等缺陷，使以酶作为敏感物质的动态血糖检测设备的应用受到受限。

无酶葡萄糖传感器利用葡萄糖在电极表面的直接电催化氧化对其进行检测，能够避免酶传感器的不足。目前的无酶葡萄糖传感器主要是在面积较大的电极表面构建或者使用活性物质直接制备成片电极。然而，为满足动态血糖检测系统对传感器小型化的要求，传感器工作电极必须选用面积很小的惰性针电极，惰性电极活性很小，将其作为传感器工作电极，必须在惰性电极表面构建葡萄糖分子无酶敏感膜。

采用传统的电沉积技术在针电极表面沉积葡萄糖分子敏感膜，沉积膜与不锈钢针基体之间的结合力小，容易脱落。超声波震荡辅助电沉积技术由于可以去除在电沉积过程中结合松散的颗粒，能够提高电极与沉积膜之间的结合力，改善电极性能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种Pt纳米花微型针式无酶葡萄糖传感器电极及其制备方法，利用超声间歇震荡恒电位电沉积技术在微型针电极表面构筑葡萄糖分子无酶敏感膜，避免酶葡萄糖传感器的不足，并满足动态监测监测系统对传感器小型化、高稳定性以及重复性的要求。

为了达到发明目的，本发明采用了如下技术方案：

一种Pt纳米花微型针式无酶葡萄糖传感器电极该电极是由pt纳米花组成，且所述Pt纳米花由单质Pt组成。

进一步地，所述Pt纳米花单个花瓣平均长度在100nm-200nm之间。

进一步地，所述Pt纳米花单个花瓣平均宽度在50nm-100nm之间。

进一步地，所述针电极为银合金针或者钛合金针。

一种Pt纳米花微型针式无酶葡萄糖传感器电极的制备方法，包括以下步骤：

针电极电化学预处理；

针电极表面Pt纳米花无酶敏感膜的制备；

进一步地，采用超声间歇震荡恒电位电沉积法在针电极表面制备Pt纳米花

无酶敏感膜。

进一步地，所述超声震荡恒电位电沉积溶液的组分包括氯铂酸口硫酸，所述氯铂酸的浓度为2mM-6mM，所述硫酸的浓度为0.1M-1M。

进一步地，所述电沉积时间为100s-1000s，所述电沉积电位-0.1V-0.6V，电沉积温度为4℃-50℃。

进一步地，所述超声间歇震荡恒电位沉积法的超声波功率为10W-50W，超声震荡间歇时间为30s-100s。

与已有技术相比，本发明的有益成果体现在：

本发明的特色之一在于利用超声间歇震荡恒电位电沉积法在针电极表面制备了Pt纳米花葡萄糖无酶敏感膜，一方面，将无酶敏感膜构建在微型针电极表面，构建的工作电极表面积小，电催化性能好，可满足动态血糖检测系统对传感器小型化的要求；另一方面，可利用葡萄糖在Pt纳米花针电极表面的直接电催化氧化对其进行检测，避免酶传感器的不足，提高工作电极的稳定性和重复性，有利于传感器性能的提高。

本发明的特色之二在于利用超声间歇震荡恒电位原位电沉积技术构建了Pt纳米花微型针电极，该制备方法制备的Pt纳米花能够牢固地结合在针电极表面，过程简单，反应条件温和，易于控制。

本发明的特色之三在于制备的Pt纳米花微型针电极对葡萄糖的线性检测范围为1mM-20mM，最低检测限为18μM4-180μM，检测灵敏度为0.5μA*(cm^-2*mM^-1)-5μA*(cm^-2*mM^-1)，90天之后，电流下降低于10％，与酶葡萄糖传感器相比，稳定性大幅度提高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，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发明的一些实施例，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，还可以限据这些附图获得其他的附图。