[发明专利]电化学生物传感器及其制备方法

说明书

本发明涉及一种电化学生物传感器及其制备方法。该电化学生物传感器，包括工作电极，在所述工作电极上依次形成有酶层、载体层和交联层；所述酶层包括葡萄糖氧化酶或乳酸氧化酶；所述载体层由包括壳聚糖、二氧化硅、琼脂糖、和海藻酸或其盐中至少一种的原料制备而成；所述交联层由包括交联剂的原料制备而成。本发明的电化学生物传感器在体内监测长时间不脱落不降解，可以长时间保持电流稳定。

技术领域

本发明涉及分析领域，具体涉及一种电化学生物传感器及其制备方法。

背景技术

生物传感器是利用电化学原理，把酶，抗体，抗原，微生物，核酸等生物活性物质作为敏感元件，将其浓度转化为电信号来快速，准确，方便测量生物物质含量的分析系统，其构成材料必须具有特定的性质，从而在体内发挥作用，并提供适宜的信号。电化学生物感应器已经被广泛应用于临床诊断、食品和药品分析以及环境控制等领域。

近年来，葡萄糖传感器，尤其是可植入式葡萄糖传感器受到人们的广泛关注。这类传感器在临床应用中具有重要意义，特别式在监测糖尿病方面有重要的应用价值。基于过氧化氢电极的葡萄糖传感器具有很强的吸引力是因为它结构简单，适用于植入式监测。这类传感器的基本原理是，在葡萄糖氧化酶的参与下，氧气将葡萄糖氧化为葡萄糖酸和过氧化氢，然后通过过氧化氢和电极发生电化学反应产生的信号强度来计算葡萄糖的含量。

葡萄糖氧化酶或者乳酸氧化酶的电极扎入人体后，酶会脱落，使信号降低，因此人体需要频繁更换电极，造成痛苦。

过去十几年中，人们尝试各种方法来解决酶的固定化的问题。但是目前固定的方法很复杂，并且固化效果不好。

发明内容

基于此，本发明的目的是提供一种在体内监测长时间不脱落不降解，可以长时间保持电流稳定的电化学生物传感器。

具体技术方案如下：

一种电化学生物传感器，包括工作电极，在所述工作电极上依次形成有酶层、载体层和交联层；

所述酶层包括葡萄糖氧化酶或乳酸氧化酶；

所述载体层由包括壳聚糖、二氧化硅、琼脂糖、和海藻酸或其盐中至少一种的原料制备而成；

所述交联层由包括交联剂的原料制备而成。

在其中一些实施例中，所述壳聚糖为羧甲基壳聚糖。

在其中一些实施例中，所述海藻酸或其盐为海藻酸钠。

在其中一些实施例中，所述载体层由包括海藻酸钠的原料制备而成。

在其中一些实施例中，制备所述载体层的原料还包括羧甲基壳聚糖、二氧化硅和琼脂糖中的至少一种。

在其中一些实施例中，制备所述载体层的原料还包括羧甲基壳聚糖、二氧化硅和琼脂糖中的至少二种。

在其中一些实施例中，所述载体层由包括羧甲基壳聚糖、二氧化硅、琼脂糖和海藻酸钠的原料制备而成。

在其中一些实施例中，所述酶层和/或交联层中还包括氯化钙。

在其中一些实施例中，所述载体层由载体层原料水溶液在所述酶层表面点胶或印刷而成；海藻酸钠在所述载体层原料水溶液中的浓度为0.5～5wt％，优选为1～3wt％。

在其中一些实施例中，当所述载体层中包括羧甲基壳聚糖时，所述羧甲基壳聚糖在所述载体层原料水溶液中的浓度为0.5～2wt％。

在其中一些实施例中，当所述载体层中包括二氧化硅时，所述二氧化硅在所述载体层原料水溶液中的浓度为0.05～0.5wt％，优选为0.1～0.2wt％。

在其中一些实施例中，当所述载体层中包括琼脂糖时，所述琼脂糖在所述载体层原料水溶液中的浓度为0.5～2wt％，优选为1wt％。