血糖酮体生物传感器的研制
随着人口老龄化的加快和居民生活方式的改变，我国糖尿病患病率呈明显上升趋势。糖尿病的巨大危害主要体现在它会带来严重的并发症，如糖尿病酮症酸中毒、肾病、眼病及糖尿病足等。为了让患者能及时了解身体状况同时预防糖尿病酮症酸中毒的发生，对血糖和酮体进行有效监测意义重大。 本论文的研究目的是开发出能够检测血糖和酮体两个生化参数的生物传感器。主要内容如下： 1.采用BVT Technologies公司(捷克)生产的型号为AC1.W2.R1的陶瓷电极为基础电极，分别运用铁氰化钾和二茂铁作为电子媒介体，通过戊二醛—牛血清白蛋白共价交联固定葡萄糖氧化酶制得葡萄糖生物传感器。结果发现：(1)由于二茂铁不溶于水，相比铁氰化钾，用它制备的传感器信号更稳定；(2)用二茂铁制备的葡萄糖传感器在葡萄糖浓度为0~29.6 mM范围内，响应电流与葡萄糖浓度具有较好的线性关系，线性回归方程为：I(μA)=0.4074+0.1038C(mmol/L)，灵敏度为3.306μA/(cm2·mmol/L)，相关系数为0.9834；(3)实验所用陶瓷电极在连续重复测定2次之后，参比电极有不同程度的脱落。 2.采用MEMS技术小批量加工了薄膜金电极。与1中的陶瓷电极相比，前者的性价比更高。以实验室自制的薄膜金电极作基础电极，分别采用明胶包埋和戊二醛交联两种酶固定化方法制备葡萄糖传感器。结果发现：采用明胶包埋法固定葡萄糖氧化酶可以有效拓宽传感器的线性检测范围(0.8~30 mM)，但是，传感器的灵敏度不高(5.44μA/(cm2· mmol/L))。利用戊二醛交联法固定酶制备传感器，灵敏度提高到47.19μA/(cm2·mmol/L)。同时，线性检测范围(0~25 mM)也达到了应用要求。 3.将β-羟丁酸脱氢酶、辅酶NAD+等固定在薄膜金电极上，以二茂铁作电子媒介体，采用计时电流法对β-羟丁酸浓度进行测定。优化了NAD+浓度、工作电压等影响因素。结果表明：该传感器对β-羟丁酸的测量范围是0.5~8 mM，线性回归方程为I(μA)=2.5525+0.7056C(mmol/L)，灵敏度为23.52μA/(cm2·mmol/L)，相关系数为0.9985。响应电流在第60s基本达到稳定。电极制备完成后前8天，响应信号仍保持在原始信号的90％以上。
生物传感器;血糖酮体检测;响应信号;酶固定化方法
郑州轻工业学院
硕士
检测技术与自动化装置
梁威;姜利英
2010
中文
TP212.3;R446.112
64
2013-06-17（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）