葡萄糖傳感器

葡萄糖酶?jìng)鞲衅?背景簡(jiǎn)介糖尿病是一種常見(jiàn)的代謝紊亂性或內(nèi)分泌疾病。血糖濃度的失控是糖尿病的最早表現(xiàn)。糖尿病人只能通過(guò)注入胰島素而維持生命，但是病人必須根據(jù)自身的血糖濃度來(lái)決定注射胰島素的量，因此設(shè)計(jì)出快速、準(zhǔn)確、穩(wěn)定、連續(xù)監(jiān)測(cè)血糖濃度的葡萄糖傳感器是提高治療效率的關(guān)鍵。2葡萄糖傳感器的三種類型

將細(xì)微光纖維插入血管內(nèi)或組織內(nèi)，傳感器前端對(duì)葡萄糖氧化時(shí)pH變化所致的指示劑變色度用分光分析法測(cè)定，以得知血糖水平。光學(xué)葡萄糖傳感器

將葡萄糖氧化酶夾置于二層半透膜間固定，葡萄糖氧化后生成過(guò)氧化氫，其生成量及氧消耗量與葡萄糖濃度成正比。在極譜儀的過(guò)氧化氫電極或氧電極予以測(cè)定。

將二白金網(wǎng)電極夾在三枚硅膠膜中。水、氧可透過(guò)硅膠膜，而葡萄糖等溶質(zhì)不能通過(guò)。葡萄糖在陰極受白金觸媒作用而氧化，氧在陽(yáng)極被還原生成OH-，因而兩極間發(fā)生電位差。自陽(yáng)極可測(cè)得血糖濃度。燃料電池型葡萄糖傳感器酶電極葡萄糖傳感器準(zhǔn)確快速低成本3固定化酶電化學(xué)法測(cè)定葡萄糖原理4電化學(xué)葡萄糖傳感器優(yōu)點(diǎn)(1)葡萄糖氧化酶可以反復(fù)使用(2)測(cè)量操作簡(jiǎn)單迅速(3)可對(duì)微量樣品進(jìn)行測(cè)定(4)可進(jìn)行定量測(cè)定(5)可用于比色法難測(cè)定的污濁樣品(6)由于直接變成電信號(hào)，適合于控制和自動(dòng)測(cè)量5葡萄糖氧化酶?jìng)鞲衅鞯陌l(fā)展

1967年，Updike和Hick設(shè)計(jì)制作出了第一支葡萄糖氧化酶電極的傳感器，它標(biāo)志著葡萄糖氧化酶?jìng)鞲衅鞯拈_(kāi)始。該葡萄糖傳感器是一支用pH玻璃電極作為主體的葡萄糖氧化酶電極，用聚丙烯酸胺凝膠固定酶與氧電極結(jié)合，用于血糖的測(cè)量。由于葡萄糖氧化酶的滲漏使葡萄糖氧化酶電極未能有效地長(zhǎng)期使用。同時(shí)該傳感器體積大，只能在體外使用，不能直接反映患者體內(nèi)血糖濃度的變化，在監(jiān)測(cè)糖尿病人的臨床應(yīng)用中受到限制。6葡萄糖氧化酶?jìng)鞲衅鞯陌l(fā)展

人們力圖改進(jìn)電極的設(shè)計(jì)使電極微型化;選擇適合的外層選擇透過(guò)性膜材料，使傳感器的線性范圍擴(kuò)大，減小在液體中的干擾物質(zhì)對(duì)酶電極的影響；改進(jìn)固定酶的方法，減少酶的流失和在生理環(huán)境中的降解，提高傳感器的穩(wěn)定性。希望能夠開(kāi)發(fā)一種微型化的可植入皮下、抗干擾能力強(qiáng)、穩(wěn)定性高、靈敏度高、線性范圍寬的葡萄糖氧化酶?jìng)鞲衅鳌?東北大學(xué)的張玉梅將葡萄糖氧化酶固定在微流控芯片通道內(nèi)壁上，制成了一種集成化電化學(xué)酶生物傳感器，微流控芯片既是樣品流通通道，又是微酶反應(yīng)器和電化學(xué)檢測(cè)單元，所有反應(yīng)都集中在芯片通道中進(jìn)行，在注射器的推動(dòng)作用下實(shí)現(xiàn)了對(duì)血漿中葡萄糖的流動(dòng)檢測(cè)。8

吸附法1234

共價(jià)法

交聯(lián)法包埋法常用的葡萄糖氧化酶的固定方法9酶的固定方法的比較109、人的價(jià)值，在招收誘惑的一瞬間被決定。2023/2/32023/2/3Friday,February3,202310、低頭要有勇氣，抬頭要有低氣。2023/2/32023/2/32023/2/32/3/20234:45:37PM11、人總是珍惜為得到。2023/2/32023/2/32023/2/3Feb-2303-Feb-2312、人亂于心，不寬余請(qǐng)。2023/2/32023/2/32023/2/3Friday,February3,202313、生氣是拿別人做錯(cuò)的事來(lái)懲罰自己。2023/2/32023/2/32023/2/32023/2/32/3/202314、抱最大的希望，作最大的努力。03二月20232023/2/32023/2/32023/2/315、一個(gè)人炫耀什么，說(shuō)明他內(nèi)心缺少什么。。二月232023/2/32023/2/32023/2/32/3/202316、業(yè)余生活要有意義，不要越軌。2023/2/32023/2/303February202317、一個(gè)人即使已登上頂峰，也仍要自強(qiáng)不息。2023/2/32023/2/32023/2/32023/2/3葡萄糖氧化酶?jìng)鞲衅骶€性范圍未引入擴(kuò)散限制膜時(shí)，傳感器的實(shí)際反應(yīng)速度主要由酶促反應(yīng)速度決定。在較低的葡萄糖濃度范圍內(nèi)，葡萄糖氧化酶電極響應(yīng)電流與葡萄糖濃度呈線性關(guān)系，即酶催化反應(yīng)是一級(jí)反應(yīng)。當(dāng)葡萄糖濃度較高時(shí)，酶催化反應(yīng)向零級(jí)反應(yīng)過(guò)渡，傳感器對(duì)多余的葡萄糖不產(chǎn)生響應(yīng)。引入擴(kuò)散限制膜使實(shí)際反應(yīng)速度由酶促反應(yīng)速度和擴(kuò)散轉(zhuǎn)移速度共同控制，使傳感器的線性范圍擴(kuò)大。12目前，文獻(xiàn)報(bào)道共價(jià)鍵法的微型薄膜葡萄糖傳感器的擴(kuò)散限制膜，一般多采用Nafion膜，引入Nafion膜后，使傳感器的線性范圍從12mmol/l擴(kuò)大到40mmol/l，但使傳感器的靈敏度降低5~7倍。另外，Nafion膜材料價(jià)格較貴，一般市場(chǎng)上較難購(gòu)買到。13浸覆5%醋酸纖維素混合溶液(丙酮:水=95:5)浸覆5%聚氯乙烯的四氫呋喃溶液浸覆5%聚乙烯醇的水溶液14謝謝159、人的價(jià)值，在招收誘惑的一瞬間被決定。03-2月-2303-2月-23Friday,February3,202310、低頭要有勇氣，抬頭要有低氣。***2/3/20234:45:37PM11、人總是珍惜為得到。03-2月-23**Feb-2303-Feb-2312、人亂于心，不寬余請(qǐng)。***Friday,February3,202313、生氣是拿別人做錯(cuò)的事來(lái)懲罰自己。03-2月-2303-2月-23**03February202314、抱最大的希望，作最大的努力。03二月2023**03-2月-2315、一個(gè)人炫耀什么，說(shuō)明他內(nèi)心缺少什么。。二月23*03-2月-23*03February202316、業(yè)余生活要有意義，不要越軌。**2/3/202317、一個(gè)人即使已登上頂峰，也仍要自強(qiáng)不息。***03-2月-23謝謝大家169、人的價(jià)值，在招收誘惑的一瞬間被決定。2023/2/32023/2/3Friday,February3,202310、低頭要有勇氣，抬頭要有低氣。2023/2/32023/2/32023/2/32/3/20234:45:37PM11、人總是珍惜為得到。2023/2/32023/2/32023/2/3Feb-2303-Feb-2312、人亂于心，不寬余請(qǐng)。2023/2/32023/2/32023/2/3Friday,February3,202313、生氣是拿別人做錯(cuò)的事來(lái)懲罰自己。2023/2/32023/2/32023/2/32023/2/32/3/202314、抱最大的希望，作最大的努力。03二月20232023/2/32023/2/32023/2/315、一個(gè)人炫耀什么，說(shuō)明他內(nèi)心缺少什么。。二月23202