[发明专利]葡萄糖传感器及其酶固定方法

说明书

本发明提出了葡萄糖传感器及其酶固定方法，该葡萄糖传感器包括：传感器电极；酶活性层，形成在传感器电极的表面上，且酶活性层内固定有葡萄糖氧化酶和血清蛋白，并且，形成酶活性层的材料为水溶性聚合物。本发明所提出的葡萄糖传感器，其电极表面形成的酶活性层引入的多羟基的水溶性聚合物及其他亲水性聚合物，不仅能更均匀地包埋葡萄糖氧化酶和血清蛋白，多羟基的水溶性聚合物还可与葡萄糖氧化酶分子形成氢键，从而提高葡萄糖氧化酶的活性稳定，且保证了葡萄糖传感器在生产制造过程的批次一致性。

技术领域

本发明涉及葡萄糖传感器制作技术领域，具体的，本发明涉及葡萄糖传感器及其酶固定方法。

背景技术

目前，用于葡萄糖传感器的酶配方体系主要包括葡萄糖氧化酶、血清蛋白等。通过配制一定浓度比例的溶液并涂覆到电极表面，并使用紫外线(UV)或戊二醛进行交联。但是，葡萄糖氧化酶及血清蛋白等均属于大分子蛋白质，成膜性差且不均匀，使用物理方法或化学方法交联后形成的膜层往往不均匀且性脆、还容易发生破裂，从而极大地影响到葡萄糖传感器生产制造中的批次一致性，以及葡萄糖传感器在保存和使用过程中的性能稳定。

发明内容

本发明是基于发明人的下列发现而完成的：

本发明的发明人通过引入多种水溶性聚合物，得到具有优异成膜性能的酶固定配方，成膜后葡萄糖氧化酶及血清蛋白能够均匀地分散在水溶性聚合物基体之中，且形成的膜层厚度及孔径均分布均匀，保证了传感器在生产制造过程中的批次一致性。

在本发明的第一方面，本发明提出了一种葡萄糖传感器。

根据本发明的实施例，所述葡萄糖传感器包括：传感器电极；酶活性层，所述酶活性层形成在所述传感器电极的表面上，且所述酶活性层内固定有葡萄糖氧化酶和血清蛋白，并且，形成所述酶活性层的材料包括水溶性聚合物。

发明人经过研究发现，本发明实施例的葡萄糖传感器，其电极表面形成的酶活性层引入亲水性聚合物，不仅能更均匀地包埋葡萄糖氧化酶和血清蛋白，其中的多羟基的水溶性聚合物还可与葡萄糖氧化酶分子形成氢键，从而提高葡萄糖氧化酶的活性稳定，并且，形成更均匀的酶活性层，保证了葡萄糖传感器在生产制造过程的批次一致性。

另外，根据本发明上述实施例的葡萄糖传感器，还可以具有如下附加的技术特征：

根据本发明的实施例，所述水溶性聚合物包括多羟基聚合物，且所述多羟基聚合物包括聚乙烯醇、聚甲基丙烯酸羟乙酯、羟丙基甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、壳聚糖和聚甲基丙烯酸中的至少一种。

根据本发明的实施例，所述水溶性聚合物进一步包括聚乙烯基吡咯烷酮、聚乙烯基吡咯烷酮-醋酸乙烯酯共聚物、聚乙二醇-聚丙二醇共聚物、聚乙二醇-聚丙二醇-聚乙二醇共聚物和聚乙二醇中的至少一种。

根据本发明的实施例，所述水溶性聚合物为聚乙烯醇和聚乙烯基吡咯烷酮。

根据本发明的实施例，所述酶活性层是所述水溶性聚合物、所述葡萄糖氧化酶和所述血清蛋白交联处理后形成的。

在本发明的第二方面，本发明提出了一种葡萄糖传感器的酶固定方法。

根据本发明的实施例，所述酶固定方法包括：(1)将水溶性聚合物、葡萄糖氧化酶和血清蛋白溶解于PBS缓冲液，并配制成溶液；(2)将所述溶液涂覆到传感器电极的表面上，以形成酶活性层。

发明人经过研究发现，采用本发明实施例的酶固定方法，形成酶活性层的溶液中添加水溶性聚合物，如此涂覆形成的酶活性层可以对葡萄糖氧化酶和血清蛋白进行物理包埋，且多羟基的水溶性聚合物还可与葡萄糖氧化酶形成氢键，从而提高形成酶活性层的酶活性稳定性，进而可获得成膜性能优异、批次稳定性更高的葡萄糖传感器。

另外，根据本发明上述实施例的酶固定方法，还可以具有如下附加的技术特征：