[发明专利]一种生物传感器的复合过滤膜及其制备方法

权利要求书

1.一种生物传感器的复合过滤膜，其特征在于，所述复合过滤膜负载于生物传感器的电极表面，所述复合过滤膜的结构从外至内依次包括：生物相容性亲水层、多孔支撑层、分析物质过滤层、生物活性功能层和石墨烯衍生物层。

2.根据权利要求1所述的复合过滤膜，其特征在于，所述生物相容性亲水层的材料选自胶原蛋白、透明质酸钠、弹力蛋白中的一种或多种的组合。

3.根据权利要求1所述的复合过滤膜，其特征在于，所述多孔支撑层的材料包含聚砜或其衍生物中的一种或多种；所述多孔支撑层的孔径为10纳米-1000纳米。

4.根据权利要求1所述的复合过滤膜，其特征在于，所述分析物质过滤层包含亲水材料和透氧高分子材料，所述亲水材料和透氧高分子材料共混或共聚形成所述分析物质过滤层。

5.根据权利要求4所述的复合过滤膜，其特征在于，所述亲水材料选自含PVP链段、环糊精链段中的一种或多种的聚氨酯嵌段共聚物；所述透氧高分子材料为包含硅橡胶链段的聚氨酯嵌段共聚物。

6.根据权利要求5所述的复合过滤膜，其特征在于，所述分析物质过滤层包含硅氧烷软段及PVP链段，所述PVP链段与所述硅氧烷软段的含量比为0.1～4:5～12。

7.根据权利要求1所述的复合过滤膜，其特征在于，所述生物活性功能层的材料为生物酶或催化材料；所述生物活性功能层的材料选自葡萄糖氧化酶或乳酸氧化酶中的一种，所述催化材料选自纳米金或纳米银。

8.根据权利要求1所述的复合过滤膜，其特征在于，所述石墨烯衍生物层厚度为5nm-100nm；所述石墨烯衍生物层为经表面修饰的石墨烯，所述石墨烯表面接枝有羧基、胺基、羟基或醛基，且偶联氧化还原导电高分子。

9.一种生物传感器的复合过滤膜的制备方法，其特征在于，包括步骤：

(1)配置氧化石墨烯溶液，并涂覆于在所述生物传感器的电极表面，得到石墨烯层，对所述石墨烯层进行表面修饰得石墨烯衍生物层；

(2)配置生物活性功能层的溶液，并涂覆于步骤(1)得到的所述石墨烯衍生物层表面生物活性功能层，交联；

(3)含PVP链段的聚氨酯嵌段共聚物、含硅橡胶链段的聚氨酯嵌段共聚物按预定比例混合配成均一的过滤层溶液，涂覆于步骤(2)的生物生物活性功能层表面，干燥制得分析物质过滤层；

(4)配置聚砜或其衍生物材料的溶液，和PVP混合、溶解形成浸涂液，涂覆于步骤(3)制得的分析物质过滤层表面，挥干溶剂，再浸入到水中，取出干燥制得多孔支撑层；

(5)将生物材料和交联剂溶于水中形成混合溶液，涂覆于步骤(4)制得的多孔支撑层表面，挥干溶剂，再在水中浸泡，干燥即得含复合过滤膜的生物传感器。

10.根据权利要求9所述制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述石墨烯层经化学方法或等离子处理方法表面修饰上羧基、胺基、羟基或醛基，再通过偶联反应修饰上氧化还原导电高分子。

11.根据权利要求9所述制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中氧化石墨烯溶液的浓度为0.5-5g/L，所述石墨烯层的厚度为5nm-100nm；所述步骤(2)中生物活性功能层溶液包括BSA和功能酶，所述BSA和所述功能酶质量比为0.1～5：0.1～5，所述生物活性功能层溶液的质量浓度为5-15％，所述交联温度为25-37℃，交联时间为20-50分钟；所述步骤(3)含PVP链段的聚氨酯嵌段共聚物与所述含硅橡胶链段的聚氨酯嵌段共聚物的质量比为0.1～5：0.1～5；所述过滤层溶液的质量浓度为0.1-8％；所述步骤(4)中，所述聚砜或其衍生物材料溶液的质量浓度为10-30％，所述PVP的含量为0.1-4％，溶解时间为15-25小时，挥干溶剂的时间为30s-2min，在水中浸泡的时间为3-10min。