微型葡萄糖微传感器的研制及其应用.pdf

第25卷第4期 济宁 医 学院 学报 2002年12月 OF MEDICAL V01．25，No．4 JOURNALJINING COLLEGE Dec，2002 微型葡萄糖微传感器的研制及其应用 孙勤枢1王宁1孙懿2 (1生物电化学与药物化学研究室2济宁医学院九八级一班) 提要 目的研究微型葡萄糖传感器的制备与电化学性能。方法 以注射用不锈钢针作壳体，碳纤 维束作基质电极，二茂铁作电子传递体，用新鲜蛋清加戊二醛固定葡萄糖氧化酶和酶介体，制备电流式葡萄 糖微型传感器。结果传感器的外径可小至0．35mm，实现工作电极、参比电极和辅助电极一体化。结论 个月，酶活性仍为原来的75％。室温25℃下，该传感器在2个月内连续测试，电流响应基本上保持不变。该 传感器对葡萄糖具有良好的电化学响应。 关键词微型葡萄糖传感器；蛋清；固定 我们经过大量的实验，成功地制成了微型化的 测试方法：酶电极作工作电极，以酶电极本身的 针式微电极，碳纤维束的直径可小于50／*m。实验不锈钢针作参比电极和辅助电极(对极)，电位范围 表明，室温25℃下，该传感器在2个月内连续测试， 在一0．1～+0．5V，于pH 电流响应基本上保持不变。 1实验部分 跃、I—t曲线等电化学实验，用以表征传感器的生物 仪器和试剂：CHl660A电化学工作站(CH 电化学活性。以循环伏安法测定葡萄糖含量。 Instruments，USA)，MP一1型溶出分析仪(山东电 2结果与讨论 讯七厂)，60000系列X—Y记录仪(USA，Gould． 针式微型传感器对葡萄糖的催化氧化：采用二 Co)，501型超级恒温槽(上海实验仪器总厂)，超声 茂铁作为电子中介体，以降低工作电位。将二茂铁 洗涤器(上海超声波仪器厂)。葡萄糖氧化酶(Sigma与GOD一起固定在蛋清修饰的微盘电极上。传感 公司)，戊二醛、二茂铁、磷酸二氢钠、磷酸氢二钠及 器的循环伏安图见(图1)，当加入葡萄糖时，随着葡 carbide，直径 其他试剂均为分析纯，碳纤维(union 萄糖浓度增加，氧化峰电流明显升高，而还原峰电流 6／*m，上海合成纤维研究所)。 则变小直至消失，催化作用十分明显。其反应过程 针式微型葡萄糖传感器的制备：将碳纤维在丙 如下： 酮中洗净晾干，剪为5cm左右，从中取10根左右理 制成束，一端用调制好的碳糊(碳粉加502胶水)与 铜丝粘接，干后将碳纤维束用504胶粘剂均匀涂层， Fc—f+Fc+ 充分晾干，穿入注射针中，再用504胶粘剂封实，确 V左右即出现催 从图1还可知，在E=+0．15 保碳纤维与注射针壁之间绝缘。铜丝外加塑料套管 化氧化峰，因而大大降低了所需的工作电位。因此， (露出一部分铜丝作电极引线)，并用504将套管与 注射针粘结，套管内再用碳粉填实，上部用504密 不锈钢)。 封。待胶粘剂固化后，将电极尖端用5#金相砂纸 i—t曲线实验：传感器的循环伏安图说明，当电 磨光，依次用鳓．5／*m、0．3／*m的他q粉抛光后，压低于0．15V时，氧化电流随电位的变化不明显， 放人丙酮溶液中超声洗涤1分钟，取出后在抛光面 大于0．20V之后，则随着电压升高氧化速度加快，