[发明专利]一种探针载体和葡萄糖探针及其制备方法与应用

说明书

本发明公开一种探针载体和葡萄糖探针及其制备方法与应用。探针载体包括不锈钢针和包覆不锈钢针的纳米金层；所述纳米金层的表层具有三维连续纳米孔道结构。这种一次性纳米多孔金针相对传统的纯金线、金箔等制备的多孔金同时具有较低的成本、更高的机械强度、多孔金的性质、更适于工业化生产等优点，可作为一种一次性可植入人体的生物传感器的微型电极载体应用。数据表明这种一次性纳米多孔金针提高了NiCo₂O₄的导电性和电化学活性面积，从而有效的提高了NiCo₂O₄的葡萄糖传感性能。

技术领域

本发明属于生物传感技术领域，具体涉及一种探针载体和葡萄糖探针及其制备方法与应用。

背景技术

随着人们生活水平的提高，糖尿病发病率呈逐年升高且有年轻化趋势，已成为仅次于心血管病、癌症的第三大疾病，而体内血糖浓度的实时监测对于糖尿病的诊断和控制是至关重要的，因此许多研究使用具有巨大潜力的纳米技术来取代传统的有酶型葡萄糖传感器以期待提高葡萄糖生物传感器的性能。过渡金属氧化物、硫化物、磷化物等纳米材料逐步有了深入的研究。其中，尖晶石型NiCo₂O₄作为一种混合型过渡金属氧化物相对单金属氧化物具有较高的催化活性、抗干扰能力和导电性等，然而NiCo₂O₄低的固有导电率阻碍了其实际应用，与导电性好的基底材料复合是提高它们导电性的主要方法之一。而纳米多孔金作为一种三维纳米多孔金属因具有较好的导电性和较高的比表面积而在传感器上表现出了独有的优势。但是传统用纯金线或金箔做的多孔金具有非常昂贵的价格而不能工业化生产以及纯金较低的机械强度使其无法作为可植入人体进行实时监测体内葡萄糖浓度的电极载体材料。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供了一种植入式探针载体和植入式葡萄糖探针及其制备方法与应用。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：一种探针载体，包括不锈钢针和包覆不锈钢针的纳米金层；所述纳米金层的表层具有三维连续纳米孔道结构。

一种葡萄糖探针，包括权利要求1所述的植入式探针载体和NiCo₂O₄纳米片，所述NiCo₂O₄纳米片仅负载于纳米金层表层的三维连续纳米孔道结构的内壁，与纳米金层形成异质结。

一种葡萄糖探针的制备方法，包括以下步骤：

(1)取不锈钢针，电镀15μm～20μm厚的纳米金层。

(2)将无水ZnCl₂在60℃水浴条件下溶解在苯甲醇中，得到浓度为1.5M的ZnCl₂/BA电解液；

(3)以步骤1获得的探针为工作电极，Zn片为对电极，Zn线为参比电极，组装成三电极电化学体系，在120℃条件下进行扫描循环电化学刻蚀，电化学窗口：-0.72V～1.88V，扫描速率：10mV/s，经过40圈合金/去合金化循环过程，金层表面得到刻蚀，表面形成多孔结构。

(4)将步骤3处理后的探针依次利用丙酮、乙醇和去离子水清洗，然后再在硝酸溶液里(硝酸和去离子水体积比为1:4)浸泡，最后用去离子水清洗干净。

(5)将Co(NO₃)₂·6H₂O和Ni(NO₃)₂·6H₂O分别以10mM、5mM充分溶解在去离子水中，搅拌均匀作为电解液，对步骤4处理后的探针进行电沉积，沉积电压为-0.8V(vs.SCE)，电沉积420s后在纳米金层的孔结构表面上得到Ni/Co双金属氢氧化物；