[发明专利]一种测定泪液葡萄糖浓度的无酶传感器及检测方法

说明书

本发明公开了一种测定泪液葡萄糖浓度的无酶传感器及检测方法，本发明包含：工作电极，银氯化银参比电极，铂对电极，其中所述工作电极以金为基底，表面覆盖复合纳米材料；所述的复合纳米材料结构：由表面活性剂和金纳米颗粒组成壳，铂镶嵌在金壳表面，制得Au@Pt介孔型纳米颗粒，与亲水性聚氨酯混合滴加到金基底制成电极。本发明灵敏度高、准确度高、响应速度快、检出限低、生产成本低。

技术领域

本发明涉及一种葡萄糖无酶微传感器及基于此微传感器的单体电化学检测方法，主要是一种可装配在隐形眼镜盒中测定泪液葡萄糖浓度测定的无酶传感器及检测方法。

技术背景

葡萄糖是生物系统中一种重要的中间体，为生命活动提供基本能量，但血液中葡萄糖的浓度过高会导致糖尿病，这是一种危害人类健康的严重慢性疾病。如果治疗不当，可能会导致严重的并发症，例如肾衰竭、失明、心脏病、中风和肢体截肢。到目前为止，医学界尚未找到可以彻底治愈糖尿病的方法，临床上主要采取控制和预防的方法，实时、准确、连续监测血糖浓度，并根据患者的血糖浓度决定胰岛素的注射量，从而有效降低糖尿病患者并发症的发生。因此，开发一种快速、准确、稳定的葡萄糖传感器具有重要意义。

葡萄糖检测设备可以分为两大类：侵入式和非侵入式；其中侵入式酶基葡萄糖检测设备直接检测血液中的葡萄糖是目前最准确的方式，并被广泛的应用；但是，这种方法有以下缺陷：酶易受到氧气浓度、pH值、温度等环境因素的影响而失活；无法连续监测血糖，伴有不适和伤口感染的风险；因此非侵入式无酶葡萄糖传感器设备以其无疼痛、无不适、无风险等优点成为人们关注的焦点。其主要应用在检测泪液(葡萄糖含量：0.05-5X10^-3M)、唾液(葡萄糖含量：0.008-1.77X10^-3M)、汗液(葡萄糖含量：0.01-1.11X10^-3M)等与血液中的葡萄糖浓度直接相关的液体。

检测葡萄糖的方法有分光光度法、色谱法、比色法、旋光度法等，这些方法存在着检测时间长、操作步骤繁琐、设备昂贵等问题。相比于上述这些方法，单体电化学分析方法因其灵敏度高、准确度高、响应速度快、检出限低、生产成本低等优点受到广泛关注。

发明内容

本发明针对现有技术中关于体液中低浓度葡萄糖检测的不足，提出了一种测定泪液葡萄糖浓度的无酶传感器及检测方法。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种可装配在隐形眼镜盒中测定泪液葡萄糖浓度的无酶传感器及方法，包括自设计的无酶葡萄糖传感器以及检测方法；其中隐形眼镜盒外观主体呈现圆角矩形，内部有两个隐形眼镜片清洗室，其中隐形眼镜片清洗室底部带有凹槽，此凹槽用于装配无酶葡萄糖传感器，从传感器下方引出三条数据线连接到数据传输接口，此接口为传感器提供电压以及接收信号。隐形眼镜片从眼部摘下后，放入眼镜片清洗室中，碱性清洗液在稀释泪液葡萄糖浓度的同时，为葡萄糖检测提供稳定的电化学环境。在上述的电压控制下通过单体电化学的方法对葡萄糖进行检测。

一种测定泪液葡萄糖浓度的无酶传感器，包含：工作电极，银氯化银参比电极，铂对电极，其中所述工作电极以金为基底直径为1um，表面覆盖复合纳米材料；所述的复合纳米材料结构：由表面活性剂和金纳米颗粒组成壳，铂镶嵌在金壳表面，制得Au@Pt介孔型纳米颗粒，将制得的Au@Pt介孔型纳米颗粒与亲水性聚氨酯(Hydrophilic Polyurethane)混合滴加到金基底制成电极。

作为优选，所述工作电极的制备方法，具体包括以下步骤：

(1)制备Au@Pt介孔型纳米颗粒

①将Briji58加入到去离子水中，Briji58与去离子水的质量体积比为1-10:25，在磁力转子500-600rpm搅拌10-20min，待完全溶解即观察到溶液中没有固体颗粒，最终得到溶液a。