[发明专利]一种连续葡萄糖检测传感器及其制备方法

说明书

本发明属于医疗检测设备技术领域，具体涉及一种连续葡萄糖检测传感器及其制备方法，传感器包括从下到上依次设置的柔性基底层、叉指电极层和凝胶层，所述凝胶层由凝胶溶液经光固化获得，所述凝胶溶液包括ConA粉末、改性右旋糖酐粉末、pH为7.35‑7.45的缓冲溶液、交联剂和光引发剂。本发明的连续葡萄糖检测传感器包括从下到上依次设置的柔性基底层、叉指电极层和凝胶层三层结构，结构简单，以包含ConA的水凝胶为葡萄糖响应元件，基于叉指电极的电容信号传递使制得的葡萄糖传感器灵敏度高，基于右旋糖酐和ConA的水凝胶网络可逆结合葡萄糖的特点使该传感器可用于连续葡萄糖检测，制备方法简单，便于批量化生产，电信号采集快捷，信号读取成本低。

技术领域

本发明属于检测方法技术领域，具体涉及一种连续葡萄糖检测传感器及其制备方法。

背景技术

糖尿病是一种以血糖代谢紊乱为特点从而引起血液中葡萄糖累积的疾病。糖尿病有两种类型：I型糖尿病是由于胰岛beta细胞受自身免疫摧毁而引起胰岛素分泌不足；Ⅱ型糖尿病是以胰岛素抵抗状态为特点并且胰腺不能分泌足够的胰岛素来克服该抵抗。糖尿病(尤其是I型以及晚期的Ⅱ型)最有效的控制方法是通过每天几次反复皮下注射胰岛素，从而帮助人体血糖保持在正常水平来维持生命。该疗法所用的传感器多为酶催化的传感器，此类传感器稳定性较差，抗干扰能力低。一些非酶葡萄糖传感器采用金属氧化物作为葡萄糖催化剂，但此种传感器易受活性分子影响，缺乏对葡萄糖的选择性，且制造成本高。

伴刀豆球蛋白(ConA)能与葡萄糖以非共价键形式结合，并且专一性很强。现有的研究中使用ConA制成了各种信号的传感器，包括用ConA修饰的电化学传感器，用含ConA分散液制成的粘度传感器，含ConA的荧光传感器，以及利用含ConA凝胶制成的光学传感器。然而，电极修饰涉及纳米电极的成型，工艺复杂；粘度传感器依赖于微机电加工(MEMS)技术，成本较高；荧光传感器涉及复杂的荧光标记技术；光学传感器则一般用于体外检测。

中国专利文献CN104777157A公开了一种无酶ECL葡萄糖传感器，该葡萄糖传感器将g-C₃N₄纳米片和PTCA通过π–π堆积制得纳米复合材料g-C₃N₄-PTCA，以此作为ECL信号探针修饰于电极上；再通过π–π堆积作用修饰上DexP；利用DexP与ConA的特异性结合进一步修饰上ConA而得，所获得的传感器具有较好的稳定性和重现性。但是，该葡萄糖传感器不仅制备过程复杂，制备周期长，并且该传感器基于电致化学发光原理，需要对应检测仪检测信号，检测条件严格，且成本较高。相比于电化学电信号传感器，该传感器检测的连续性较差。

中国专利文献CN109270136A公开了一种抗HCT干扰的葡萄糖传感器，该传感器由基材、葡萄糖传感器电极、电子介体层、酶层、间隔层和覆盖层组装而成，组装完成后形成工作腔，基材、间隔层和覆盖层原料均为具有网格状结构的多孔材料，电子介体层为铁氰化钾溶液、亚铁氰化钾溶液、二茂铁及其衍生物溶液和普鲁士蓝溶液中的一种，酶层为葡萄糖氧化酶溶液或者葡萄糖脱氢酶溶液。该传感器检测数据准确，可以广泛应用于血糖检测。但是，该传感器由六层组成，结构复杂，对封装操作要求高，且仍然会受到酶的生物活性的影响。

发明内容

为了提供一种结构简单、易于制作、检测过程不受严格检测条件的限制且可进行连续检测的葡萄糖传感器，本发明提供了一种连续葡萄糖检测传感器及其制备方法，该传感器包括从下到上依次设置的柔性基底层、叉指电极层和凝胶层，凝胶层由凝胶溶液经光固化获得，该传感器包括三层结构，结构简单，以包含ConA的水凝胶为葡萄糖响应元件，基于叉指电极的电容信号传递使制得的葡萄糖传感器灵敏度高，基于右旋糖酐和ConA的水凝胶网络可逆结合葡萄糖的特点使该传感器可用于连续葡萄糖检测，制备方法简单，便于批量化生产。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：