[发明专利]一种用于植入式葡萄糖传感器的膜浆料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种用于植入式葡萄糖传感器的膜浆料及其制备方法。其中，膜浆料结构式如式I所示(0≤n≤10)本发明膜浆料有很好的生物相容性；同时可以传递酶电极间的电子，它首先与酶的还原态反应，然后电子向电极表面发生快速转移。

技术领域

本发明涉及一种膜浆料及其制备方法，更具体地说，涉及一种用于植入式葡萄糖传感器的膜浆料及其制备方法。

背景技术

随着生活水平的提高，糖尿病已经成为对人们健康的巨大威胁，日常的血糖监控是控制病情、防止产生严重并发症的重要手段。近些年随着微电子技术飞速发展，植入式葡萄糖传感器受到越来越高的重视，它不仅可以实时给出血糖值，而且可以显示血糖的变化趋势，医生可以更加容易给出适当的临床诊断和治疗方案。

但对于植入式传感器而言，解决器件的生物相容性是首要问题，生物体对于异物的排斥反应从植入瞬间开始，首先是蛋白质非特异性吸附，包裹在电极表面；然后，由这些蛋白质吸引细胞趋化，后期形成纤维包裹。对于检测化学信号(如血糖、乳酸、钾离子等)的植入式传感器来说，要求机体的反应不能阻挡被检物质扩散。因此，皮下组织局部环境的稳定性，直接影响到止植入式葡萄糖传感器的稳定。

为了提高可植入式葡萄糖传感器的生物相容性，改进葡萄糖传感器的性能，通常是在传感器外面覆盖上一层具有生物相容性的膜。这层膜不仅可以透过葡萄糖、氧气等分析物，而且可以减弱细胞黏附、蛋白沉积、包囊形成。例如修饰后聚氯乙烯膜(PVC)、聚四氟乙烯膜(PTFE)、聚胺酯(PU)、Nafion膜、醋酸纤维素膜等。

然而外敷膜在提高了传感器的生物相容性的同时，减少了分析物的浓度；附加的涂膜工序也增加了传感器的生产周期和成本。两性离子材料因具备优异的抗非特异性蛋白质吸附能力、抗凝血能力、抗细菌附着能力等特性，而受到广泛研究。目前研究较多的膜浆料包括磺酸甜菜碱和羧酸甜菜碱，其结构一般同时含有烯键部分和甜菜碱侧基部分，这使得这种功能单体既具有聚合活性又具有电中性两性离子化特征。因此通过两性离子材料和氧化还原配合物(redox mediator)反应，获得含氧化还原配体的膜浆料，能够在传感器内层(惰性电极表面)解决体内的生物相容性问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种用于植入式葡萄糖传感器的膜浆料及其制备方法。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：本发明用于植入式葡萄糖传感器的膜浆料具有如式(Ⅰ)所示的结构：

1.一种用于植入式葡萄糖传感器的膜浆料，其特征在于，具有如式I所示的结构：

2.—种如权利要求1所述的膜浆料制备方法，其特征在于，包括：

步骤a:将丙烯酸(AA)、硫代甜菜碱丙烯酸甲醋(SBMA)、引发剂和溶剂混合发生共聚反应,得到如式II所示第一化合物结构；

步骤b:将第一化合物、具有式III所示结构的氧化还原配合物(redox mediator)和缩合剂在2-吗啉乙磺酸(MES)缓冲溶液混合、反应，得到所述膜浆料；

3.根据权利要求2所述的膜浆料制备方法，其特征在于:在所述步骤a中，所述丙烯酸(AA)、硫代甜菜碱丙烯酸甲醋(SBMA)和引发剂的质量比为1:0.001～0.005:0.001～0.005,所述反应温度为50～90℃、反应时间为4～8小时。

4.根据权利要求2或3所述的膜浆料制备方法，其特征在于:在所述步骤b中，所述第一化合物、氧化还原配合物和缩合剂的摩尔比为1:0.1～0.5:10～15，所述反应温度为20～50℃、反应时间为2～6小时。