[发明专利]一种化学沉积微纳米银增强葡萄糖传感膜荧光信号的方法

说明书

技术领域

本发明涉及传感器用功能材料，尤其是涉及一种通过化学沉积微纳米银的光反射作用增强葡萄糖传感膜荧光信号的方法。

背景技术

近年来，随着光纤技术的发展，光纤生物传感器的研究逐渐兴起，其中光纤葡萄糖传感器由于在食品工业及医学检测技术中的广泛应用而备受关注。基于一些过渡金属配合物的荧光猝灭效应原理与酶促反应结合研制的生物传感器是一个重要的分支。该传感器与传统的电化学型生物传感器相比，具有无需参比电极，灵敏度高，无破坏性，安全无毒，不受电磁场干扰等独特的优点。

自1967年Updik和Hicks首次研制出以铂电极为基体的葡萄糖氧化酶(GOD)电极，用于定量检测血清中的葡萄糖含量，标志着第一代生物传感器的诞生。1972年，Guilbaμlt在铂电极上覆盖一层掺有葡萄糖氧化酶的选择性膜，保存10个月后相应电极上响应的稳定电流只减少了0.1％，从而制得具有较高稳定性和测量准确性的葡萄糖生物传感器。这一技术被美国Yellow Springs Instrument(YSI)公司采用，于1975年首次研制出全球第一个商业用途的葡萄糖传感器。20世纪80年代开始出现以光学信号为检测指标的生物传感器，形成了光纤生物传感器.如在鲁米诺(Luminol)发光系统中，葡萄糖氧化酶固定在碳糊电极上，制成光导纤维电化学发光葡萄糖生物传感器(赵晓华，孟庆军，毕春元，张利群，史建国.葡萄糖生物传感器研究进展[J]山东科学，2009年)。S.deMarcos等人(S.deMareos，J.Galindo，J·F.Sierra，J.Galban，J.R.Castillo，An optical glucose biosensor based on derived glueose oxidase immobilized onto asol-gel matrix，Sensors and Actuators，B，1999，57：227-232)利用分子氧的荧光猝灭原理设计一种将葡萄糖氧化酶固定在溶胶凝胶体系中的光纤葡萄糖传感器。同样，Martin M.F.等人(Martin M.F.，Choi.Wilfred，S.H.Pang，Dan Xiao and Xiaojun Wu，An optical glueose biosensor with eggshell membrane as an enzyme immobilization platform，Analyst.，2001，126：1558-1563)也设计出了基于“氧光极”的光纤葡萄糖传感器。目前仍然存在荧光信号弱，信号分辩率差等问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种化学沉积微纳米银增强葡萄糖传感膜荧光信号的方法。

本发明的技术方案是将荧光猝灭型葡萄糖传感膜附着于微纳米银的镜面基底上，利用光的反射增强原理提高传感膜对溶液中葡萄糖浓度检测的性能。

本发明的具体步骤如下：

1)将氨水加入硝酸银溶液中，至溶液由浑浊变澄清，再加入葡萄糖水溶液，混合后放入基片水浴加热，即可在基片表面形成一层镜面效果的微纳米银薄膜，形成基底；

2)取醋酸纤维素溶解于丙酮中，加入联吡啶钌，溶解后在步骤1)得到的基底表面形成一层氧敏感膜；

3)在氧敏感膜表面加牛血清白蛋白为保护剂的葡萄糖氧化酶的戊二醛溶液，冲洗后冷藏，即得复合传感膜，完成化学沉积微纳米银增强葡萄糖传感膜荧光信号。

在步骤1)中，所述氨水的质量百分比浓度可为1％～5％；所述硝酸银溶液的质量百分比浓度可为1％～5％；所述葡萄糖水溶液的质量百分比浓度可为1％～3％；所述水浴加热的温度可为70～90℃；所述基片可采用玻璃片。

在步骤2)中，所述在步骤1)形成的基底表面形成一层氧敏感膜的方法，可采用旋涂法以2000～4000rpm的转速在步骤1)形成的基底表面形成一层氧敏感膜。

在步骤3)中，所述冲洗，可采用去离子水冲洗至少1遍，所述冷藏的温度可为2～8℃。

本发明采用化学沉积法在载玻片上负载一层紧密的微纳米银，使其成为具有光反射作用的基底。将溶有联吡啶钌的丙酮-醋酸纤维素溶液采用旋涂法于基底上成膜，而后在其表面滴加葡萄糖氧化酶的戊二醛溶液形成复合膜。与现有的透明玻璃片基底相比，通过荧光的反射叠加，可以放大葡萄糖及其他类型的生物光学传感膜的荧光强度，增强其信号，使其对细微浓度变化的检测更为灵敏，从而有效地提高精确度及线性相关度。本发明简单易行，制作时间短，可操作性强。

附图说明