一種簡易的酶生物傳感器的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種簡易的酶生物傳感器的制備方法，適用于食品分析、臨床醫(yī)學(xué)以及生物工程中過氧化氫或葡萄糖的檢測。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們越來越注重自身健康，越發(fā)關(guān)注對于生理物質(zhì)的檢測。因此，電化學(xué)生物傳感器的應(yīng)用得到了空前發(fā)展。在電化學(xué)生物傳感器中，酶傳感器又是最具代表性的，具有選擇性好、響應(yīng)速度快和靈敏度高的優(yōu)點(diǎn)。酶生物傳感器是將酶作為生物敏感基元，通過各種物理、化學(xué)信號(hào)轉(zhuǎn)換器捕捉目標(biāo)物與敏感基元之間的反應(yīng)所產(chǎn)生的與目標(biāo)物濃度成比例關(guān)系的可測信號(hào)，實(shí)現(xiàn)對目標(biāo)物定量測定的分析儀器。酶生物傳感器的應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，在環(huán)境監(jiān)測、食品分析、臨床醫(yī)學(xué)以及生物工程方面都有較為重要的應(yīng)用。
[0003]血液中的葡萄糖濃度被稱為血糖指標(biāo)。由于體內(nèi)各組織細(xì)胞活動(dòng)所需的能量大部分來自葡萄糖，所以血糖必須保證一定的水平才能維持體內(nèi)各器官和組織的需要。因此，對葡萄糖含量的檢測顯得尤為重要。目前的方法主要是檢測過氧化氫，通過其電流變化來間接反應(yīng)葡萄糖的含量。由于普魯士藍(lán)這一電子媒介體檢測電勢低，能夠避免例如抗壞血酸和尿酸等干擾物質(zhì)的影響，又具有令人滿意的靈敏度，以及低的檢測極限和寬的線性范圍，已被成功運(yùn)用在酶傳感器的制備中。
[0004]現(xiàn)今，制備酶生物傳感器主要有電沉積以及自組裝兩種主流的方法，但是他們都有各自的缺點(diǎn)。例如電沉積法不適合進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn)；自組裝法則需要在基底表面預(yù)涂一層聚電解質(zhì)且制備周期長。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是為了改進(jìn)現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種制作簡單，成本低廉且具有較高性能的簡易的酶生物傳感器的制備方法，適用于食品分析、臨床醫(yī)學(xué)以及生物工程中過氧化氫或葡萄糖的檢測。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)解決方案是:一種簡易的酶生物傳感器的制備方法，其具體制備步驟如下:
[0007]I)制備普魯士藍(lán)漿料:分別配置一定濃度的K4Fe (CN) 6、K3Fe (CN) 6、FeCl3和(NH4)2Fe (SO4) 2水溶液；將K 4Fe(CN)6或K 3Fe(CN)6水溶液中的一種，與FeCl 3或(NH4) 2Fe (SO4) 2水溶液中的一種等摩爾混合，將所得到的混合溶液再放入離心機(jī)中進(jìn)行離心，過濾，得到泥狀的普魯士藍(lán)；
[0008]2)將合成的普魯士藍(lán)與碳油墨按質(zhì)量比為1: (I?99)混合均勻，制備出碳油墨-普魯士藍(lán)混合油墨；
[0009]3)通過絲網(wǎng)印刷技術(shù)在支撐體上制備出基底電極:將碳油墨通過絲網(wǎng)印到支撐體上形成對電極和連接體，將氯化銀漿通過絲網(wǎng)印到支撐體上形成參比電極，將步驟2)中制得的混合油墨通過絲網(wǎng)印到支撐體上形成工作電極；
[0010]4)配制葡萄糖氧化酶溶液，在溶液中加入戊二醛，混合均勻得酶溶液；取出酶溶液均勻涂于步驟3)制得的工作電極上，置于冰箱內(nèi)，在低溫下干燥后即得簡易的酶生物傳感器。
[0011 ]優(yōu)選步驟 I)中所述的 K4Fe (CN)6, K3Fe (CN)6, FeCl3和(NH 4) 2Fe (SO4) 2水溶液的濃度范圍均為I?10mM.L'
[0012]優(yōu)選步驟I)的離心速率為3000r/min?10000r/min ;離心時(shí)間為3min?30min。
[0013]優(yōu)選步驟3)的支撐體是PVC、PET、氧化鋁、陶瓷、金、銀或鉑等。
[0014]優(yōu)選步驟4)中葡萄糖氧化酶溶液的濃度為500?5000U/ml ;其中戊二醛的加入量為控制戊二醛在酶溶液中的質(zhì)量百分濃度為1%?10%。
[0015]優(yōu)選步驟4)中涂覆于工作電極上的酶溶液的量占工作電極體積的比為20 μ I/cm 2?200 μ I/cm 2。
[0016]優(yōu)選步驟4)中所述的低溫干燥的溫度為10°C以下，更優(yōu)選0°C?10°C。
[0017]有益效果:
[0018]本發(fā)明是基于絲網(wǎng)印刷法的酶生物傳感器的制備工藝。將合成的普魯士藍(lán)與碳油墨以一定質(zhì)量比進(jìn)行混合，制備出碳油墨-普魯士藍(lán)混合油墨來進(jìn)行印刷，可以通過控制質(zhì)量比來控制普魯士藍(lán)的量，這樣既能加快電子傳輸速率，又能使得傳輸阻力不至于過大。本發(fā)明采用絲網(wǎng)印刷法，制作方法簡單，成本較為低廉，所制備出的酶生物傳感器具有良好的性能，且擁有很好的重現(xiàn)性、適應(yīng)性以及穩(wěn)定性，能夠大批次制造，可以較好的適用于傳感試紙、芯片的產(chǎn)品化制造，有利于產(chǎn)業(yè)化。
【附圖說明】
[0019]圖1是本發(fā)明的酶生物傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖；其中所示為:1_支撐基底；2-對電極；3_工作電極；4-參比電極；5_連接體。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)的說明。
[0021]—種簡易的酶生物傳感器的制備方法，首先分別配置一定濃度的K4Fe(CN)6、K3Fe (CN) 6、FeCljP (NH 4) 2Fe (SO4) 2，通過化學(xué)法等摩爾濃度合成普魯士藍(lán)；將合成的普魯士藍(lán)與碳油墨以一定質(zhì)量比進(jìn)行混合，并使其混合均勻，制備出碳油墨-普魯士藍(lán)混合油墨；通過絲網(wǎng)印刷技術(shù)在支撐體上制備出基底電極，如圖1，其中對電極2和連接體5使用碳油墨，工作電極3使用碳-普魯士藍(lán)混合油墨，參比電極4使用氯化銀漿。配制葡萄糖氧化酶溶液，并在其溶液中加入一定量的戊二醛，混合均勻。取出一定量的酶溶液均勻涂于工作電極3上，置于冰箱內(nèi)低溫干燥。
[0022]實(shí)施例1
[0023]一種酶生物傳感器的制備方法，包括如下制備步驟:
[0024](I)配置ImM.!^的K4Fe(CN)f^P FeCl 3，通過化學(xué)法等摩爾濃度合成普魯士藍(lán)，離心速率為3000r/min,離心時(shí)間為30min ；
[0025](2)將合成的普魯士藍(lán)與碳油墨按質(zhì)量比1:1進(jìn)行混合，并使其混合均勻，制備出碳油墨/普魯士藍(lán)混合油墨；
[0026](3)通過絲網(wǎng)印刷技術(shù)在支撐體PVC上制備出酶生物傳感器；
[0027](4)配制濃度為500U/ml的葡萄糖氧化酶溶液，并在溶液中加入戊二醛，使得戊二醛在葡萄糖氧化酶溶液中所占質(zhì)量百分濃度為1% ;
[0028](5)移取酶溶液均勻涂于工作電極3上，使之每平方厘米工作電極3上有20 μ I的酶溶液，置于冰