[发明专利]一种无酶葡萄糖传感器及其制备方法

说明书

本发明涉及的无酶葡萄糖传感器为在柔性衬底上原位生长活性物质而形成的电极，柔性衬底为金属网格。由于无酶葡萄糖传感器的制备仅需要简单的电化学原位生长即可，该制备过程简单、成本较小并且易于微型化，为可穿戴医疗检测糖尿病的广泛应用提供了光明的前景；金属网格具有柔性和镂空部，相对表面积较大的特点，得到的无酶葡萄糖传感器柔性可贴附、超薄透明且具有较高的灵敏度、选择性和透过率以及较好的线性度，对葡萄糖的氧化具有良好的催化活性和自身稳定性。

技术领域

本发明涉及一种无酶葡萄糖传感器及其制备方法。

背景技术

在现代社会中，糖尿病已经是一种非常常见的疾病，而且病发也呈逐年上升的趋势。发展高灵敏度、可贴附、柔性透明的葡萄糖传感器对于研究生物的新陈代谢和糖尿病的诊断具有重要意义。目前大部分高灵敏度的葡萄糖生物传感器主要是基于碳材料(如石墨烯、碳纳米管等)或贵金属(如金、铂等)得到，基于碳材料的葡萄糖传感器除了制备过程复杂以外，由于碳材料本身就是深黑色，因此很难得到具有良好的透明度的葡萄糖传感器，当将基于碳材料的葡萄糖传感器贴附在人体上进行葡萄糖探测时，对可穿戴设备的外观影响较大，不符合当代审美意识；而基于贵金属的葡萄糖传感器制作成本较大，不利于传感器的推广使用，与可穿戴医疗检测的应用前景相悖，很难具体应用在可穿戴医疗检测设备中。此外，现有的葡萄糖传感器还存在柔性差、透气性差以及不易贴附的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种柔性可贴附、超薄透明且具有较高的灵敏度、选择性和透过率以及较好的线性度，对葡萄糖的氧化具有良好的催化活性和自身稳定性的无酶葡萄糖传感器。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：一种无酶葡萄糖传感器，其为在柔性衬底上原位生长活性物质而形成的电极，所述柔性衬底为金属网格。

进一步地，所述金属网格包括金属部和镂空部，所述镂空部的形状为正方形、折线正方形、正六边形、菱形以及折线菱形中的一个。

进一步地，所述金属网格的周期为100μm-200μm。

进一步地，所述金属网格为镍网格。

进一步地，所述活性物质为铜或者氧化亚铜。

进一步地，所述电极的尺寸为1*2cm²，质量小于2mg。

进一步地，所述电极的厚度为1μm-10μm。

本发明还提供一种用以制备所述无酶葡萄糖传感器的方法，所述制备方法如下：

S1、配制生长液：配制CuSO₄·5H₂O溶液，并且将其与乳酸溶液进行混合，加入NaOH溶液调节溶液PH值，制备得到生长液；

S2、裁剪金属网格作为柔性衬底；

S3、在所述金属网格上原位生长活性物质以制备电极：将所述金属网格部分浸入到所述生长液中，利用三电极结构完成电极的制备。

进一步地，所述CuSO₄·5H₂O溶液的浓度为0.3M，所述CuSO₄·5H₂O溶液与所述乳酸溶液的配比为3:2，生长液的PH＝12。

进一步地，制备电极时设置电流密度为1mA/cm²，制备时长为600s。

进一步地，所述CuSO₄·5H₂O溶液的浓度为0.2M，所述CuSO₄·5H₂O溶液与所述乳酸溶液的配比为3:2，生长液的PH＝12。

进一步地，制备电极时设置电流密度为3mA/cm²，制备时长为400s。