本發(fā)明涉及生物傳感器，特別涉及一種用于生物傳感器的生物相容性膜的制備方法和葡萄糖傳感器。

背景技術(shù)：

1、電化學(xué)生物傳感器是一種以生物質(zhì)及其衍生材料或生物仿生材料為基礎(chǔ)，同時(shí)能夠結(jié)合電化學(xué)、高分子化學(xué)、生物化學(xué)和電子電路等多項(xiàng)技術(shù)的分析裝置，通常包含能夠特異性識(shí)別目標(biāo)物質(zhì)的生物酶等。通過將生化反應(yīng)信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)進(jìn)行檢測，用于定量檢測人體內(nèi)的化學(xué)物質(zhì)，如葡萄糖、尿酸等。

2、植入式連續(xù)血糖檢測傳感器中，工作電極的傳感層直接接觸化學(xué)物質(zhì)，電極上的酶通過和目標(biāo)葡萄糖反應(yīng)并與電極交換電子，將化學(xué)反應(yīng)信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，此電信號(hào)與化學(xué)物質(zhì)的濃度之間存在一定的線性關(guān)系，進(jìn)而可以根據(jù)電信號(hào)強(qiáng)弱來確定化學(xué)物質(zhì)的濃度。在酶電極直接電子傳遞的血糖反應(yīng)體系中，傳感層上含有的輔因子(輔酶因子)起到關(guān)鍵作用，但是輔因子屬于外源小分子，在傳感器多次使用過程中流失，導(dǎo)致輔因子的量不足，影響檢測的準(zhǔn)確性；另外，當(dāng)工作電極的傳感層直接接觸人體正常血糖濃度時(shí)，由于葡萄糖濃度過高，酶電化學(xué)動(dòng)力學(xué)不再受限于葡萄糖濃度，采集到的電流值與化學(xué)物質(zhì)濃度則不再存在對(duì)應(yīng)關(guān)系。因此，在直接電子傳遞的血糖生物傳感器中，如何穩(wěn)定與生物酶相關(guān)輔因子，且有效限制葡萄糖濃度，以能夠穩(wěn)定進(jìn)行多次長時(shí)的檢測是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的技術(shù)問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、鑒于現(xiàn)有生物傳感器多次使用過程中存在輔因子流失，以及化學(xué)物質(zhì)濃度過高時(shí)影響傳感器檢測準(zhǔn)確度的問題，本申請(qǐng)?zhí)岢隽艘环N用于生物傳感器的生物相容性膜的制備方法和葡萄糖傳感器，以便克服上述問題。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本申請(qǐng)采用了如下技術(shù)方案：

3、本申請(qǐng)一方面公開一種用于生物傳感器的生物相容性膜的制備方法，所述制備方法包括如下步驟：

4、步驟01，主鏈單體聚合；將主鏈單體和引發(fā)劑按照一定比例混于第一溶劑中，并在第一反應(yīng)條件下進(jìn)行反應(yīng)，然后對(duì)反應(yīng)產(chǎn)物分離純化，得到第一中間產(chǎn)物；

5、步驟02，側(cè)鏈修飾；將所述第一中間產(chǎn)物和側(cè)鏈修飾劑混于第二溶劑中，并在第二反應(yīng)條件下進(jìn)行反應(yīng)，然后對(duì)反應(yīng)產(chǎn)物分離純化，得到第二中間產(chǎn)物；

6、步驟03，側(cè)鏈輔酶修飾；將所述第二中間產(chǎn)物和側(cè)鏈修飾輔酶混于第三溶劑中，并在第三反應(yīng)條件下進(jìn)行反應(yīng)，然后對(duì)反應(yīng)產(chǎn)物分離純化，得到輔因子接枝聚合物；

7、步驟04，涂布成膜；將所述輔因子接枝聚合物和第四溶劑均勻混合形成膜溶液，然后采用涂布工藝使所述膜溶液涂布形成所述生物相容性膜。

8、本申請(qǐng)另一方面公開一種葡萄糖傳感器，所述葡萄糖傳感器包括電極，所述電極的傳感層外側(cè)包裹有采用上述所述的用于生物傳感器的生物相容性膜的制備方法制備出的生物相容性膜。

9、綜上所述，本申請(qǐng)的有益效果是：

10、本申請(qǐng)依次通過主鏈單體聚合反應(yīng)、側(cè)鏈修飾反應(yīng)、側(cè)鏈輔酶修飾反應(yīng)和涂布成膜制備出的生物相容性膜，可適用于生物傳感器上，不但能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)化學(xué)物質(zhì)滲透的精準(zhǔn)調(diào)控，擴(kuò)大生物傳感器對(duì)化學(xué)物質(zhì)檢測的線性范圍，使生物傳感器能夠準(zhǔn)確靈敏地檢測出化學(xué)物質(zhì)的濃度，而且還能夠?yàn)樯飩鞲衅魈峁┹o因子，進(jìn)而增加了生物傳感器的穩(wěn)定性和耐用性，使生物傳感器可進(jìn)行連續(xù)多次檢測。

技術(shù)特征：

1.一種用于生物傳感器的生物相容性膜的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括如下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于生物傳感器的生物相容性膜的制備方法，其特征在于，所述主鏈單體為氨酯單體、乙烯醇單體、乙烯吡咯烷酮單體和乙烯吡啶單體中的一種或多種。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于生物傳感器的生物相容性膜的制備方法，其特征在于，所述側(cè)鏈修飾劑為二溴乙酸、溴丁酸、溴丁酸乙酯、溴己酸和溴己酸乙酯中的一種或多種。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于生物傳感器的生物相容性膜的制備方法，其特征在于，所述在第一反應(yīng)條件下進(jìn)行反應(yīng)具體為：在30℃～80℃的無氧環(huán)境下反應(yīng)6h～18h。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于生物傳感器的生物相容性膜的制備方法，其特征在于，所述在第二反應(yīng)條件下進(jìn)行反應(yīng)具體為：在40～90℃的無氧環(huán)境下反應(yīng)12h～24h。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于生物傳感器的生物相容性膜的制備方法，其特征在于，所述在第三反應(yīng)條件下進(jìn)行反應(yīng)具體為：在30～80℃的無氧環(huán)境下反應(yīng)6h～18h。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于生物傳感器的生物相容性膜的制備方法，其特征在于，所述引發(fā)劑為偶氮二異丁腈、偶氮二異庚腈和過氧化苯甲酰中的一種或多種。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于生物傳感器的生物相容性膜的制備方法，其特征在于，所述主鏈單體和所述引發(fā)劑的質(zhì)量比為50～500：1。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于生物傳感器的生物相容性膜的制備方法，其特征在于，所述第一中間產(chǎn)物和所述側(cè)鏈修飾劑的質(zhì)量比為c.5～2：1。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于生物傳感器的生物相容性膜的制備方法，其特征在于，所述第二中間產(chǎn)物和所述側(cè)鏈修飾輔酶混的質(zhì)量比為2～10：1。

11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于生物傳感器的生物相容性膜的制備方法，其特征在于，所述第一溶劑包括水，以及乙醇、甲醇、四氫呋喃、n，n-二甲基甲酰胺、乙酸乙酯和二甲基亞砜中的一種或多種；所述第二溶劑包括水，以及乙醇、甲醇、四氫呋喃、n，n-二甲基甲酰胺、乙酸乙酯和二甲基亞砜中的一種或多種；所述第三溶劑包括水，以及乙醇、甲醇、四氫呋喃、n，n-二甲基甲酰胺、乙酸乙酯和二甲基亞砜中的一種或多種。

12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于生物傳感器的生物相容性膜的制備方法，其特征在于，所述輔因子接枝聚合物在所述膜溶液中的質(zhì)量濃度為15mg/ml～150mg/ml。

13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于生物傳感器的生物相容性膜的制備方法，其特征在于，所述第四溶劑包括水、有機(jī)溶劑和緩沖液；

14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的用于生物傳感器的生物相容性膜的制備方法，其特征在于，所述緩沖液在所述有機(jī)溶劑和所述緩沖液總體積中的體積占比為3％～50％；所述緩沖液的ph范圍為5.5～9。

15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于生物傳感器的生物相容性膜的制備方法，其特征在于，所述涂布工藝為浸涂、點(diǎn)涂、拉涂和氣相沉積中的一種。

16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的用于生物傳感器的生物相容性膜的制備方法，其特征在于，所述步驟04中，涂布的環(huán)境為溶劑蒸汽氛圍，且10萬級(jí)潔凈的恒溫恒濕環(huán)境。

17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于生物傳感器的生物相容性膜的制備方法，其特征在于，所述側(cè)鏈修飾輔酶為煙酰胺腺嘌呤二核苷酸、煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸、還原型煙酰胺腺嘌呤二核苷酸和還原型煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸中的一種或多種。

18.一種葡萄糖傳感器，其特征在于，所述葡萄糖傳感器包括電極，所述電極的傳感層外側(cè)包裹有采用權(quán)利要求17中所述的用于生物傳感器的生物相容性膜的制備方法制備出的生物相容性膜。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種用于生物傳感器的生物相容性膜的制備方法和葡萄糖傳感器；其中，制備方法具體為依次通過主鏈單體聚合反應(yīng)、側(cè)鏈修飾反應(yīng)、側(cè)鏈輔酶修飾反應(yīng)和涂布成膜制備得到生物相容性膜；該制備方法制備出的生物相容性膜可適用于生物傳感器上，不但能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)化學(xué)物質(zhì)滲透的精準(zhǔn)調(diào)控，擴(kuò)大生物傳感器對(duì)化學(xué)物質(zhì)檢測的線性范圍，而且還能夠?yàn)樯飩鞲衅魈峁┹o因子，進(jìn)而增加了生物傳感器的穩(wěn)定性和耐用性。

技術(shù)研發(fā)人員：程北辰,范怡麟
受保護(hù)的技術(shù)使用者：深圳津合生物有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9