[发明专利]具有苯硼酸膜的锥形光纤葡萄糖传感器及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种具有苯硼酸膜的锥形光纤葡萄糖传感器，其特征在于：由宽带光源(1)、环形器(2)、光纤探针(3)与光谱分析仪(4)构成，所述环形器(2)为三端口环形器，所述宽带光源(1)、光纤探针(3)和光谱分析仪(4)按先后顺序依次连接至环形器(2)的三个端口，各模块之间由用于通光的单模光纤(5)相连接，光纤探针(3)的尖端锥区表面结合聚合苯硼酸膜，形成膜包裹的传感头部分；当光纤探针(3)被放置于需要测量的葡萄糖溶液中，苯硼酸膜能与葡萄糖发生可逆络合反应，实现苯硼酸膜与需要测量溶液中的葡萄糖进行可逆地结合与释放，使光纤探针(3)的尖端锥区表面的苯硼酸膜厚度发生变化，从而改变从光纤探针(3)的尖端反射传输的反射光强度；当宽带光源(1)发出的光通过环形器(2)传输到光纤探针(3)的尖端，从光纤探针(3)的尖端反射回的光被光谱分析仪(4)采集并进行分析处理，从而解析出溶液中葡萄糖的浓度。

2.根据权利要求1所述具有苯硼酸膜的锥形光纤葡萄糖传感器，其特征在于：所述光纤探针(3)采用单模光纤制成，由传感光纤(31)和尖端锥形区(32)形成一体的光纤基体结构，在尖端锥形区(32)的表面牢固结合苯硼酸膜(33)，所述苯硼酸膜(33)通过化学方法包裹在尖端锥形区(32)的表面。

3.根据权利要求1或2所述具有苯硼酸膜的锥形光纤葡萄糖传感器，其特征在于：所述苯硼酸膜(33)为以苯硼酸为主要单体并且结合其他单体材料的聚合高分子薄膜。

4.根据权利要求3所述具有苯硼酸膜的锥形光纤葡萄糖传感器，其特征在于：所述苯硼酸膜(33)为4-乙烯基苯硼酸复合膜。

5.一种具有苯硼酸膜的锥形光纤葡萄糖传感器的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)采用熔融拉锥法，结合化学腐蚀法，拉制单锥光纤；

(2)采用化学方法，在所述步骤(1)中制备的单锥光纤的锥区表面聚合苯硼酸膜，形成表面具有葡萄糖识别因子膜结构的光纤探针；

(3)把宽带光源、在所述步骤(2)中制备的表面聚合苯硼酸膜的光纤探针和光谱分析仪按先后顺序分别连接至环形器的三个端口，组装成葡萄糖传感器，光纤探针放置于不葡萄糖溶液中进行检测。

6.根据权利要求5所述具有苯硼酸膜的锥形光纤葡萄糖传感器的制造方法，其特征在于，在所述步骤(1)中，使用拉锥仪器，将不低于30cm长度的光纤的3cm～4cm的中间部分去掉涂覆层，用酒精擦拭干净后，将光纤放入熔接机用夹具固定光纤，采用熔融拉锥法制备出了圆锥形状的单锥光纤，作为光纤探针本体元件备用。