[发明专利]光纤布拉格光栅葡萄糖传感器及其制备方法

权利要求书

1.一种光纤布拉格光栅葡萄糖传感器，其特征在于包括葡萄糖氧化酶(3)、硅烷偶联剂(2)和包层减薄的光纤布拉格光栅(1)，其中：光纤布拉格光栅(1)的表面用硅烷偶联剂(2)处理，葡萄糖氧化酶(3)通过交联剂(7)固定在光纤布拉格光栅(1)的表面上。

2.根据权利要求1所述的光纤布拉格光栅葡萄糖传感器，其特征在于所述的硅烷偶联剂(2)为γ-氨丙基三乙氧基硅烷，或其衍生物。

3.根据权利要求2所述的光纤布拉格光栅葡萄糖传感器，其特征在于所述的硅烷偶联剂衍生物，包括对乙氧基硅烷、对甲氧基硅烷、异丁基三乙氧基硅烷。

4.根据权利要求1所述的光纤布拉格光栅葡萄糖传感器，其特征在于所述的光纤布拉格光栅(1)为包层减薄到直径为10～20μm的光纤光栅。

5.根据权利要求1所述的光纤布拉格光栅葡萄糖传感器，其特征在于采用由EDC和NHS构成的交联剂(7)，所述EDC是1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐的英文缩写，NHS是N-羟基琥珀酰亚胺的英文缩写。

6.一种光纤布拉格光栅葡萄糖传感器的制备方法，其特征在于用氢氟酸腐蚀先将光纤布拉格光栅(1)的包层减薄至直径为10～20μm，经清洗和干燥后，使用氨基硅氧烷溶液对光纤布拉格光栅(1)表面进行处理，然后在交联剂的作用下将葡萄糖氧化酶(3)固定在光纤布拉格光栅(1)的表面上；当光纤布拉格光栅葡萄糖传感器浸入葡萄糖溶液(4)时，葡萄糖会在葡萄糖氧化酶(3)的催化作用下发生化学反应，生成新的物质，使光纤布拉格光栅(1)的环境折射率发生改变，进而导致光纤布拉格光栅(1)的布拉格波长改变，通过测量光纤布拉格光栅(1)的布拉格波长的改变就可以计算出溶液中葡萄糖的浓度。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于光纤布拉格光栅(1)包层减薄及表面处理的方法是：

光纤布拉格光栅(1)的包层减薄的方法是：将一个光纤布拉格光栅(1)，剥掉其涂覆层，用去离子水稀释后的体积百分比浓度为10～30％的氢氟酸腐蚀光栅部分至光纤直径为10～20μm，腐蚀完成后用去离子水清洗；

光纤布拉格光栅(1)的表面处理的方法是：用质量百分比浓度为98％的浓硫酸与质量百分比浓度为30％的双氧水构成的混合溶液浸泡腐蚀好的光纤布拉格光栅，以去除此段光纤表面的杂质，浸泡5～20min，取出光纤，用去离子水洗净，干燥。

8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于光纤布拉格光栅(1)的表面功能化修饰的方法是：用去离子水和质量百分比浓度为99.7％的无水乙醇稀释硅烷偶联剂(2)，使此硅烷偶联剂的体积百分比浓度为10％～20％，将处理好的包层减薄的光纤布拉格光栅(1)浸泡在上述配制好的硅烷偶联剂溶液中10～20min，取出处理后的光纤，在室温下放置12～24h。

9.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于光纤布拉格光栅(1)表面固定葡萄糖氧化酶的方法是：用ph值为7.2～7.4的磷酸盐缓冲液配制EDC和NHS混合溶液，使混合溶液中EDC浓度为0.02mol/L，NHS浓度为0.05mol/L；用EDC和NHS的混合溶液浸泡经过表面功能化修饰的光纤布拉格光栅1～2h，浸泡完成后取出并立即放入浓度为10～20mg/mL的葡萄糖氧化酶溶液中2h；取出后用pH值为7.2～7.4的磷酸盐缓冲溶液淋洗去除未固定的葡萄糖氧化酶，制得光纤布拉格光栅葡萄糖传感器。

10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于葡萄糖氧化酶溶液用磷酸盐缓冲溶液配制，具体为：称取一定质量的葡萄糖氧化酶粉末，溶解在磷酸盐缓冲溶液中，在零下4度的冰箱中保存。