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)和電子電路等多項技術(shù)的分析裝置，通常包含能夠特異性識別目標(biāo)物質(zhì)的生物酶等。通過將生化反應(yīng)信號轉(zhuǎn)換成電信號進(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)信號轉(zhuǎn)換成電信號，此電信號與化學(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)電信號強弱來確定化學(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，由于葡萄糖濃度過高，酶電化學(xué)動力學(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)濃度過高時影響傳感器檢測準(zhǔn)確度的問題，本申請?zhí)岢隽艘环N用于生物傳感器的生物相容性膜和葡萄糖傳感器，以便克服上述問題。

2、為了實現(xiàn)上述目的，本申請采用了如下技術(shù)方案：

3、本申請一方面公開了一種用于生物傳感器的生物相容性膜，所述生物相容性膜由膜溶液通過涂布工藝涂布制得；

4、所述膜溶液包括輔因子接枝聚合物、有機溶劑和緩沖液；所述輔因子接枝聚合物的支鏈的端部接枝有輔因子；

5、所述輔因子接枝聚合物的主鏈為聚氨酯、聚乙烯醇、聚乙烯醇衍生物、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯吡咯烷酮衍生物、聚乙烯吡啶和聚乙烯吡啶衍生物中的一種或多種；所述輔因子接枝聚合物的支鏈為乙酸、丁酸、丁酸乙酯、己酸和己酸乙酯中的一種或多種。

6、本申請另一方面公開了一種葡萄糖傳感器，所述葡萄糖傳感器包括電極，所述電極的傳感層外側(cè)包裹有上述所述的用于生物傳感器的生物相容性膜。

7、綜上所述，本申請的有益效果是：

8、本申請中的生物相容性膜通過選擇輔因子、主鏈和支鏈構(gòu)成的輔因子接枝聚合物作為原料，以及通過選擇主鏈和支鏈的具體種類，使相容性膜具有高度的生物相容性，可適用于生物傳感器上，不但可以實現(xiàn)對化學(xué)物質(zhì)滲透的精準(zhǔn)調(diào)控，擴大生物傳感器進(jìn)行化學(xué)物質(zhì)檢測的線性范圍，而且能夠提供生物傳感器對化學(xué)物質(zhì)檢測過程中反應(yīng)所需的輔因子，維持檢測體系中輔因子的含量，提高了生物傳感器的穩(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，其特征在于，所述生物相容性膜由膜溶液通過涂布工藝涂布制得；

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，其特征在于，所述輔因子接枝聚合物的主鏈為聚氨酯、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮和聚乙烯吡啶中的一種或多種。

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，其特征在于，所述輔因子在所述輔因子接枝聚合物上的接枝率為5％-30％。

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，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。

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，其特征在于，所述有機溶劑為乙醇、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。

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，其特征在于，所述緩沖液為pbs緩沖液、hepes緩沖液、taps緩沖液或mes緩沖液。

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，其特征在于，所述有機溶劑在所述有機溶劑和所述緩沖液總體積中的體積占比為50％～97％；所述緩沖液在所述有機溶劑和所述緩沖液總體積中的體積占比為3％～50％。

8.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，其特征在于，所述涂布工藝為浸涂、點涂、拉涂和氣相沉積中的一種。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的用于生物傳感器的生物相容性膜，其特征在于，所述膜溶液涂布形成所述生物相容性膜的環(huán)境為溶劑蒸汽氛圍，且10萬級潔凈的恒溫恒濕環(huán)境。

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，其特征在于，所述輔因子為nadp、nad、nadh和nadph中的一種或多種。

11.一種葡萄糖傳感器，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)包裹有權(quán)利要求10中所述的用于生物傳感器的生物相容性膜。

12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的葡萄糖傳感器，其特征在于，所述生物相容性膜的厚度為5μm～60μm。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開一種用于生物傳感器的生物相容性膜和葡萄糖傳感器；其中，生物相容性膜由膜溶液通過涂布工藝涂布制得；膜溶液包括輔因子接枝聚合物、有機溶劑和緩沖液；輔因子接枝聚合物的支鏈的端部接枝有輔因子；輔因子接枝聚合物的主鏈為聚氨酯、聚乙烯醇、聚乙烯醇衍生物、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯吡咯烷酮衍生物、聚乙烯吡啶和聚乙烯吡啶衍生物中的一種或多種；輔因子接枝聚合物的支鏈為乙酸、丁酸、丁酸乙酯、己酸和己酸乙酯中的一種或多種。該生物相容性膜可以實現(xiàn)對化學(xué)物質(zhì)滲透的精準(zhǔn)調(diào)控，擴大生物傳感器進(jìn)行化學(xué)物質(zhì)檢測的線性范圍，而且能夠提供生物傳感器對化學(xué)物質(zhì)檢測過程中所需的輔因子，提高了生物傳感器的穩(wěn)定性和耐用性。

技術(shù)研發(fā)人員：程北辰,范怡麟,王揆梟
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