CN108195821A - 具有苯硼酸膜的锥形光纤葡萄糖传感器及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种具有苯硼酸膜的锥形光纤葡萄糖传感器及其制备方法和应用，利用熔锥型光纤作为光纤探针，并在熔锥区外面聚合能够与葡萄糖发生作用的苯硼酸膜，从而实现对葡萄糖浓度的灵敏传感。它由宽带光源、环形器、表面聚合苯硼酸膜光纤探针和光谱分析仪构成。本发明方法是：首先拉制单锥光纤，接着在光纤锥区表面聚合苯硼酸膜，最后制成传感系统。本发明具有苯硼酸膜锥形光纤葡萄糖传感器，具有灵敏精确、测量范围广、适应性强、可重复使用、制作方便、成本低的特点，为血糖浓度测量提供了一种简单，实用性强的探头装置。本发明苯硼酸‑葡萄糖传感器，能够与葡萄糖进行可逆地络合作用，使传感器实现可逆多次使用，具有显著的实际应用价值。

Description

具有苯硼酸膜的锥形光纤葡萄糖传感器及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及一种葡萄糖传感器及其制备方法和应用，特别是涉及一种光纤葡萄糖传感器及其制备方法和应用，应用于通信技术和纳米材料制备的技术领域。
背景技术
光纤葡萄糖传感器主要是通过对光纤进行一定的结构处理并修饰上一定能够与葡萄糖作用的物质，然后在含有葡萄糖的溶液中利用该物质与葡萄糖的反应特性，引起光纤中传输光信号的特性发生改变，通过对变化的光信号的采集与分析，从而实现对葡萄糖浓度的检测效果。在整个过程中，与葡萄糖作用的物质以及对光信号的影响是较为关键的。
目前，基于光纤结构的葡萄糖传感器，一部分主要是基于葡萄糖氧化酶或者葡萄糖脱氢酶与葡萄糖发生反应，从而影响透射光强或者光波长的变化，实现对葡萄糖浓度的监测效果；另一部分是在对光纤结构进行修饰时引进荧光剂，通过荧光强度的变化解调出葡萄糖的浓度值。然而这些方法均存在其固有的问题：酶的价格昂贵且稳定性不好，荧光剂易受干扰且荧光寿命有限制。
发明内容
为了解决现有技术问题，本发明的目的在于克服已有技术存在的不足，提供一种具有苯硼酸膜的锥形光纤葡萄糖传感器及其制备方法和应用，引入了苯硼酸高分子膜，大大提高了血糖浓度检测方法的功能和功效。同时，根据已有的光纤制备技术，结合纳米制作技术和工艺方法，本发明在光纤的制作技术和工艺流程方面，提出一套实用可行的基于苯硼酸膜的锥形光纤葡萄糖传感器的制造方法。
为了达到上述发明目的，本发明采用如下构思：
本发明提出一种基于苯硼酸膜的锥形光纤葡萄糖传感器，它是基于锥形光纤传输理论和纳米材料技术，采用锥形光纤作为探针，并在其表面聚合苯硼酸膜实现的。传感器的制作想法是在锥形区域表面通过高分子聚合的方法镀上苯硼酸膜，通过光纤将光源发出的光传输到探针的尖端去，传感头部分的苯硼酸膜能与葡萄糖可逆地结合与释放，膜厚度发生变化，从而改变从探针尖端反射回的光照强度。通过对返回的光照强度信息的采集并进行分析从而解调出溶液中葡萄糖的浓度。
根据上述发明构思，本发明采用如下技术方案：
一种具有苯硼酸膜的锥形光纤葡萄糖传感器，由宽带光源、环形器、光纤探针与光谱分析仪构成，环形器为三端口环形器，宽带光源、光纤探针和光谱分析仪按先后顺序依次连接至环形器的三个端口，各模块之间由用于通光的单模光纤相连接，光纤探针的尖端锥区表面结合聚合苯硼酸膜，形成膜包裹的传感头部分；当光纤探针被放置于需要测量的葡萄糖溶液中，苯硼酸膜能与葡萄糖发生可逆络合反应，实现苯硼酸膜与需要测量溶液中的葡萄糖进行可逆地结合与释放，使光纤探针的尖端锥区表面的苯硼酸膜厚度发生变化，从而改变从光纤探针的尖端反射传输的反射光强度；当宽带光源发出的光通过环形器传输到光纤探针的尖端，从光纤探针的尖端反射回的光被光谱分析仪采集并进行分析处理，从而解析出溶液中葡萄糖的浓度。
作为本发明优选的技术方案，光纤探针采用单模光纤制成，由传感光纤和尖端锥形区形成一体的光纤基体结构，在尖端锥形区的表面牢固结合苯硼酸膜，苯硼酸膜通过化学方法包裹在尖端锥形区的表面。
上述苯硼酸膜优选采用以苯硼酸为主要单体并且结合其他单体材料的聚合高分子薄膜。
上述苯硼酸膜进一步优选采用4-乙烯基苯硼酸复合膜。
一种具有苯硼酸膜的锥形光纤葡萄糖传感器的制造方法，包括如下步骤：
(1)采用熔融拉锥法，结合化学腐蚀法，拉制单锥光纤；作为本发明优选的技术方案，使用拉锥仪器，将不低于30cm长度的光纤的3cm～4cm的中间部分去掉涂覆层，用酒精擦拭干净后，将光纤放入熔接机用夹具固定光纤，采用熔融拉锥法制备出了圆锥形状的单锥光纤，作为光纤探针本体元件备用；
(2)采用化学方法，在步骤(1)中制备的单锥光纤的锥区表面聚合苯硼酸膜，形成表面具有葡萄糖识别因子膜结构的光纤探针；
(3)把宽带光源、在步骤(2)中制备的表面聚合苯硼酸膜的光纤探针和光谱分析仪按先后顺序分别连接至环形器的三个端口，组装成葡萄糖传感器，光纤探针放置于葡萄糖溶液中进行检测。
作为本发明优选的技术方案，具有苯硼酸膜的锥形光纤葡萄糖传感器的制造方法，在步骤(2)中，包括如下步骤：
a)把拉制好的光纤探针插入表面覆盖有异辛烷的浓度为40wt.％的HF酸溶液中，进行腐蚀预处理15-25分钟；
b)配制KOH浓度为0.5-1.5wt.％的KOH乙醇水溶液，其中乙醇与水的体积比例控制在3：2；配制重量比为1-3wt.％的硅烷偶联剂的无水甲苯有机溶液；将经过步骤a)腐蚀预处理的光纤探针的锥形尖端部分用去离子水进行冲洗，再把用去离子水清洗过的光纤探针的锥形尖端部分浸入到KOH乙醇水溶液15-25分钟，然后再将光纤探针的锥形尖端部分浸入到含有硅烷偶联剂的无水甲苯有机溶液中浸泡20-30分钟后取出，然后用无水甲苯对光纤探针进行充分冲洗，得到硅烷化的锥形光纤；c)称取0.2-0.4g的4-乙烯基苯硼酸粉末置于细口瓶中，并用移液枪取3-5ml二甲基甲酰胺加入细口瓶中，将4-乙烯基苯硼酸粉末溶解于二甲基甲酰胺溶剂中，形成苯硼酸混合液；将经过步骤b)硅烷化的锥形光纤浸入苯硼酸混合液中，在60-80℃下，并在N2保护气氛下，进行纯化处理25-35分钟；
d)称取0.01-0.03g偶氮二异丁腈溶解在0.5-1.5ml DMF中，通氮气保护10-20分钟，制备AIBN-DMF溶液；在60-80℃下，并在N2保护气氛下，将经过步骤c)纯化处理后的锥形光纤置入4-乙烯基苯硼酸-DMF溶液中，用微量注射器取出50-150ul的AIBN-DMF溶液注入4-乙烯基苯硼酸-DMF溶液中，进行聚合反应3-4小时后，待溶液完成聚合反应后，在锥形探针的尖端锥区表面包裹一层苯硼酸复合膜，即取出锥形探针；
e)用DMF冲洗在步骤d)中制备的附着苯硼酸复合膜的锥形探针，得到表面增强的拉曼光纤探针。
一种本发明具有苯硼酸膜的锥形光纤葡萄糖传感器的应用，苯硼酸膜的锥形光纤葡萄糖传感器能重复测量浓度为1-60mmol/L的葡萄糖溶液的葡萄糖浓度。
本发明方法的原理如下：
本发明具有苯硼酸膜的锥形光纤葡萄糖传感器的传感机理在于，利用锥形光纤作为光纤探针，并在锥区外层聚合苯硼酸膜实现的。
一般情况下，苯硼酸有两种存在状态：不带电荷的相对疏水三角形形态和相对亲水且稳定的四面体形态。两种不同的状态主要与外界环境的pH值相关，而苯硼酸作为一种弱路易斯酸，当pH低于一定值时，它就以疏水状态存在，而当pH高于某个值时，它以亲水状态存在。所以，当环境pH值偏低时，苯硼酸主要呈不带电荷的平面三角形形态，此时不容易与葡萄糖分子发生作用；但是当环境pH为弱碱状态时，苯硼酸主要为四面体结构状态，此时极其容易与葡萄糖分子反应，形成带电荷的且更稳定的络合物。也正是因为苯硼酸这种能够与葡萄糖分子形成可逆的共价苯硼酸酯键的特性，我们可利用其来做葡萄糖浓度的检测。在葡萄糖与解离态的苯硼酸结合成稳定的复合物以后，会使得解离平衡发生移动，导致解离态的苯硼酸增加，从而进一步与葡萄糖反应。因此当苯硼酸聚合物膜在没有葡萄糖的环境中，其基团主要表现为疏水作用，因此膜处于收缩状态，当将其置于含有葡萄糖的环境中时，随着葡萄糖浓度的升高，解离态的苯硼酸基团与葡萄糖之间相互反应，亲水性在增强，整个膜就具有较好的水化作用，因而发生溶胀。膜厚度发生变化，从而改变从探针尖端反射回的光照强度。由此可对返回的光照强度信息进行分析和解调，得出溶液中葡萄糖的浓度。
本发明与现有技术相比较，具有如下显而易见的突出实质性特点和显著优点：
1.本发明利用普通单模光纤进行光的传输损耗低，而且直接将尖端制作成锥形结构，省去了不同光纤之间的连接损耗，使整个传感系统损耗大大降低；
2.与现有技术利用葡萄糖脱氢酶或者葡萄糖氧化酶和葡萄糖进行作用相比，本发明实现的葡萄糖传感效果是可逆的；
3.本发明使用的苯硼酸聚合物相对于酶来说，不仅价格低廉，而且更加稳定，不容易被环境所影响；
4.本发明无论是传感探头还是整个传感系统结构都很简易，而且纳米级的探针能够实现在微量样品环境下的检测功能，在实际血糖检测应用中无需抽取本已微弱的病人较大量的血液就能够准确检测到其血糖浓度；
5.本发明探头制作简易，成本低，可重复利用。
附图说明
图1是本发明实施例一具有苯硼酸膜的锥形光纤葡萄糖传感器的结构示意图。
图2是本发明实施例一的表面聚合苯硼酸膜的锥形光纤探针结构示意图。
具体实施方式
以下结合具体的实施例子对上述方案做进一步说明，本发明的优选实施例详述如下：
实施例一：
在本实施例中，参见图1和图2，一种具有苯硼酸膜的锥形光纤葡萄糖传感器，由宽带光源1、环形器2、光纤探针3与光谱分析仪4构成，环形器2为三端口环形器，宽带光源1、光纤探针3和光谱分析仪4按先后顺序依次连接至环形器2的三个端口，各模块之间由用于通光的单模光纤5相连接，光纤探针3的尖端锥区表面结合聚合苯硼酸膜，形成膜包裹的传感头部分；当光纤探针3被放置于需要测量的葡萄糖溶液中，苯硼酸膜能与葡萄糖发生可逆络合反应，实现苯硼酸膜与需要测量溶液中的葡萄糖进行可逆地结合与释放，使光纤探针3的尖端锥区表面的苯硼酸膜厚度发生变化，从而改变从光纤探针3的尖端反射传输的反射光强度；当宽带光源1发出的光通过环形器2传输到光纤探针3的尖端，从光纤探针3的尖端反射回的光被光谱分析仪4采集并进行分析处理，从而解析出溶液中葡萄糖的浓度。
在本实施例中，参见图1和图2，光纤探针3采用单模光纤制成，由传感光纤31和尖端锥形区32形成一体的光纤基体结构，在尖端锥形区32的表面牢固结合苯硼酸膜33，苯硼酸膜33通过化学方法包裹在尖端锥形区32的表面。光纤探针3采用单模光纤制成，光纤探针3形状为锥形，其纤芯为8微米、光纤直径为125微米。表面聚合苯硼酸膜的光纤探针3由作为传感光纤31的一段单模光纤、作为尖端锥形区32的一段锥形光纤和聚合的苯硼酸膜33组成，苯硼酸膜33通过化学方法包裹在尖端锥形区32，形成光纤表面结合膜的结构。
在本实施例中，参见图1和图2，苯硼酸膜33为以苯硼酸为主要单体并且结合其他单体材料的聚合高分子薄膜，具体为，苯硼酸膜33为4-乙烯基苯硼酸复合膜。
在本实施例中，参见图1和图2，一种具有苯硼酸膜的锥形光纤葡萄糖传感器的制造方法，包括如下步骤：
(1)采用熔融拉锥法，结合化学腐蚀法，拉制单锥光纤：
使用型号为古河S178的光纤熔接机作为拉锥仪器，通过内部参数的设置，将长度为30cm的光纤的3cm的中间部分去掉涂覆层，用酒精擦拭干净后，将光纤放入熔接机的光纤放置凹槽，将去涂覆层部分置于两个电极之间，用两侧的夹具固定光纤，将光纤熔接机的放电模式设为“电弧”状态，按“开始”按钮，与此同时，以一定的拉力向熔接机平台一侧将光纤迅速拉断手动拉伸时，必须使手持光纤与平台保持平行，这样便采用熔融拉锥法，初步制备出了圆锥形状的光纤探针，作为光纤探针本体元件备用；
(2)采用化学方法，在步骤(1)中制备的单锥光纤的锥区表面聚合苯硼酸膜，形成表面具有葡萄糖识别因子膜结构的光纤探针，包括如下步骤：
a)把拉制好的光纤探针插入表面覆盖有异辛烷的浓度为40wt.％的HF酸溶液中，进行腐蚀预处理15分钟；
b)配制KOH浓度为0.5wt.％的KOH乙醇水溶液，其中乙醇与水的体积比例控制在3：2；配制重量比为1wt.％的3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷的硅烷偶联剂的无水甲苯有机溶液；将经过步骤a)腐蚀预处理的光纤探针的锥形尖端部分用去离子水进行冲洗，再把用去离子水清洗过的光纤探针的锥形尖端部分浸入到KOH乙醇水溶液15分钟，然后再将光纤探针的锥形尖端部分浸入到含有硅烷偶联剂的无水甲苯有机溶液中浸泡20分钟后取出，然后用无水甲苯对光纤探针进行充分冲洗，得到硅烷化的锥形光纤；c)用电子秤称取0.2g的4-乙烯基苯硼酸粉末置于细口瓶中，并用移液枪取3ml二甲基甲酰胺(DMF)加入细口瓶中，将4-乙烯基苯硼酸粉末溶解于二甲基甲酰胺溶剂中，形成苯硼酸混合液；将经过步骤b)硅烷化的锥形光纤浸入苯硼酸混合液中，在60℃下，并在N2保护气氛下，进行纯化处理25分钟；
d)称取0.01g偶氮二异丁腈(AIBN)溶解在0.5ml DMF中，通氮气保护10分钟，制备AIBN-DMF溶液；在60℃下，并在N2保护气氛下，将经过步骤c)纯化处理后的锥形光纤置入4-乙烯基苯硼酸-DMF溶液中，用微量注射器取出50ul的AIBN-DMF溶液注入4-乙烯基苯硼酸-DMF溶液中，进行聚合反应3小时后，待溶液完成聚合反应后，在锥形探针的尖端锥区表面包裹一层苯硼酸复合膜，即取出锥形探针；
e)用DMF冲洗在步骤d)中制备的附着苯硼酸复合膜的锥形探针，得到表面增强的拉曼光纤探针；
(3)把宽带光源、在步骤(2)中制备的表面聚合苯硼酸膜的光纤探针和光谱分析仪按先后顺序分别连接至环形器2的三个端口，组装成葡萄糖传感器，光纤探针放置于葡萄糖溶液中进行检测。
本实施例实验测试分析：
本实施例制备的苯硼酸膜的锥形光纤葡萄糖传感器能重复测量浓度为1-60mmol/L的葡萄糖溶液的葡萄糖浓度。将探针放置于不同浓度的葡萄糖溶液，通过对光谱分析仪3上得到的光谱进行数据处理，成功测定了浓度1mmol至60mmol的葡萄糖溶液，精确度在正负1mmol以内，响应速度始终保持在1秒中内，并且可重复检测。
本实施例采用的苯硼酸聚合物是一种能够与葡萄糖可逆性结合的高分子，其价格低廉而且特性稳定。当表面聚合苯硼酸膜的光纤探针3被放置于需要测量的葡萄糖溶液中，苯硼酸膜33与葡萄糖发生可逆络合反应，根据尖端锥形区32处反射光强度的变化可以解析出葡萄糖的浓度。因此本实施例采用苯硼酸聚合物与光纤结构进行结合制成的传感探头能够解决现有技术存在的问题。因此，本实施例具有苯硼酸膜的光纤葡萄糖传感器主要是利用苯硼酸与葡萄糖的相互作用，改变苯硼酸膜厚度，从而影响传导光纤中的反射光强。通过对光强信息的采集与解调能够实现微量样品的检测，具有见效快，简单，低廉等优点，在葡萄糖浓度检测中具有一定的前景，特别是用于血糖的检测研究中。而且苯硼酸-葡萄糖传感器，能够与葡萄糖进行可逆地络合作用，使传感器实现可逆多次使用，具有一定的实际应用意义。
实施例二：
本实施例与实施例一基本相同，特别之处在于：
在本实施例中，一种具有苯硼酸膜的锥形光纤葡萄糖传感器的制造方法，包括如下步骤：
(1)采用熔融拉锥法，结合化学腐蚀法，拉制单锥光纤：
使用型号为古河S178的光纤熔接机作为拉锥仪器，通过内部参数的设置，将长度为30cm的光纤的4cm的中间部分去掉涂覆层，用酒精擦拭干净后，将光纤放入熔接机的光纤放置凹槽，将去涂覆层部分置于两个电极之间，用两侧的夹具固定光纤，将光纤熔接机的放电模式设为“电弧”状态，按“开始”按钮，与此同时，以一定的拉力向熔接机平台一侧将光纤迅速拉断手动拉伸时，必须使手持光纤与平台保持平行，这样便采用熔融拉锥法，初步制备出了圆锥形状的光纤探针，作为光纤探针本体元件备用；
(2)采用化学方法，在步骤(1)中制备的单锥光纤的锥区表面聚合苯硼酸膜，形成表面具有葡萄糖识别因子膜结构的光纤探针，包括如下步骤：
a)把拉制好的光纤探针插入表面覆盖有异辛烷的浓度为40wt.％的HF酸溶液中，进行腐蚀预处理25分钟；
b)配制KOH浓度为1.5wt.％的KOH乙醇水溶液，其中乙醇与水的体积比例控制在3：2；配制重量比为3wt.％的3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷的硅烷偶联剂的无水甲苯有机溶液；将经过步骤a)腐蚀预处理的光纤探针的锥形尖端部分用去离子水进行冲洗，再把用去离子水清洗过的光纤探针的锥形尖端部分浸入到KOH乙醇水溶液25分钟，然后再将光纤探针的锥形尖端部分浸入到含有硅烷偶联剂的无水甲苯有机溶液中浸泡30分钟后取出，然后用无水甲苯对光纤探针进行充分冲洗，得到硅烷化的锥形光纤；
c)用电子秤称取0.4g的4-乙烯基苯硼酸粉末置于细口瓶中，并用移液枪取5ml二甲基甲酰胺(DMF)加入细口瓶中，将4-乙烯基苯硼酸粉末溶解于二甲基甲酰胺溶剂中，形成苯硼酸混合液；将经过步骤b)硅烷化的锥形光纤浸入苯硼酸混合液中，在80℃下，并在N2保护气氛下，进行纯化处理25分钟；
d)称取0.03g偶氮二异丁腈(AIBN)溶解在1.5ml DMF中，通氮气保护20分钟，制备AIBN-DMF溶液；在80℃下，并在N2保护气氛下，将经过步骤c)纯化处理后的锥形光纤置入4-乙烯基苯硼酸-DMF溶液中，用微量注射器取出150ul的AIBN-DMF溶液注入4-乙烯基苯硼酸-DMF溶液中，进行聚合反应4小时后，待溶液完成聚合反应后，在锥形探针的尖端锥区表面包裹一层苯硼酸复合膜，即取出锥形探针；
e)用DMF冲洗在步骤d)中制备的附着苯硼酸复合膜的锥形探针，得到表面增强的拉曼光纤探针；
(3)把宽带光源、在步骤(2)中制备的表面聚合苯硼酸膜的光纤探针和光谱分析仪按先后顺序分别连接至环形器2的三个端口，组装成葡萄糖传感器，光纤探针放置于葡萄糖溶液中进行检测。
本实施例实验测试分析：
本实施例制备的苯硼酸膜的锥形光纤葡萄糖传感器能重复测量浓度为1-60mmol/L的葡萄糖溶液的葡萄糖浓度。将探针放置于不同浓度的葡萄糖溶液，通过对光谱分析仪3上得到的光谱进行数据处理，成功测定了浓度1mmol至60mmol的葡萄糖溶液，精确度在正负1mmol以内，响应速度始终保持在1秒中内，并且可重复检测。
本发明上述实施例利用熔锥型光纤作为光纤探针，并在熔锥区外面聚合能够与葡萄糖发生作用的苯硼酸膜，从而实现对葡萄糖浓度的灵敏传感。它由宽带光源、环形器、表面聚合苯硼酸膜光纤探针和光谱分析仪构成。本发明上述实施例方法首先拉制单锥光纤，接着在光纤锥区表面聚合苯硼酸膜，最后制成传感系统，操作简单。本发明上述实施例苯硼酸膜锥形光纤葡萄糖传感器，具有灵敏精确、测量范围广、适应性强、可重复使用、制作方便、成本低的特点，为血糖浓度测量提供了一种简单，实用性强的探头装置。
上面结合附图对本发明实施例进行了说明，但本发明不限于上述实施例，还可以根据本发明的发明创造的目的做出多种变化，凡依据本发明技术方案的精神实质和原理下做的改变、修饰、替代、组合或简化，均应为等效的置换方式，只要符合本发明的发明目的，只要不背离本发明具有苯硼酸膜的锥形光纤葡萄糖传感器及其制备方法和应用的技术原理和发明构思，都属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种具有苯硼酸膜的锥形光纤葡萄糖传感器，其特征在于：由宽带光源(1)、环形器(2)、光纤探针(3)与光谱分析仪(4)构成，所述环形器(2)为三端口环形器，所述宽带光源(1)、光纤探针(3)和光谱分析仪(4)按先后顺序依次连接至环形器(2)的三个端口，各模块之间由用于通光的单模光纤(5)相连接，光纤探针(3)的尖端锥区表面结合聚合苯硼酸膜，形成膜包裹的传感头部分；当光纤探针(3)被放置于需要测量的葡萄糖溶液中，苯硼酸膜能与葡萄糖发生可逆络合反应，实现苯硼酸膜与需要测量溶液中的葡萄糖进行可逆地结合与释放，使光纤探针(3)的尖端锥区表面的苯硼酸膜厚度发生变化，从而改变从光纤探针(3)的尖端反射传输的反射光强度；当宽带光源(1)发出的光通过环形器(2)传输到光纤探针(3)的尖端，从光纤探针(3)的尖端反射回的光被光谱分析仪(4)采集并进行分析处理，从而解析出溶液中葡萄糖的浓度。
2.根据权利要求1所述具有苯硼酸膜的锥形光纤葡萄糖传感器，其特征在于：所述光纤探针(3)采用单模光纤制成，由传感光纤(31)和尖端锥形区(32)形成一体的光纤基体结构，在尖端锥形区(32)的表面牢固结合苯硼酸膜(33)，所述苯硼酸膜(33)通过化学方法包裹在尖端锥形区(32)的表面。
3.根据权利要求1或2所述具有苯硼酸膜的锥形光纤葡萄糖传感器，其特征在于：所述苯硼酸膜(33)为以苯硼酸为主要单体并且结合其他单体材料的聚合高分子薄膜。
4.根据权利要求3所述具有苯硼酸膜的锥形光纤葡萄糖传感器，其特征在于：所述苯硼酸膜(33)为4-乙烯基苯硼酸复合膜。
5.一种具有苯硼酸膜的锥形光纤葡萄糖传感器的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)采用熔融拉锥法，结合化学腐蚀法，拉制单锥光纤；
(2)采用化学方法，在所述步骤(1)中制备的单锥光纤的锥区表面聚合苯硼酸膜，形成表面具有葡萄糖识别因子膜结构的光纤探针；
(3)把宽带光源、在所述步骤(2)中制备的表面聚合苯硼酸膜的光纤探针和光谱分析仪按先后顺序分别连接至环形器的三个端口，组装成葡萄糖传感器，光纤探针放置于不葡萄糖溶液中进行检测。
6.根据权利要求5所述具有苯硼酸膜的锥形光纤葡萄糖传感器的制造方法，其特征在于，在所述步骤(1)中，使用拉锥仪器，将不低于30cm长度的光纤的3cm～4cm的中间部分去掉涂覆层，用酒精擦拭干净后，将光纤放入熔接机用夹具固定光纤，采用熔融拉锥法制备出了圆锥形状的单锥光纤，作为光纤探针本体元件备用。
7.根据权利要求5所述具有苯硼酸膜的锥形光纤葡萄糖传感器的制造方法，其特征在于，在所述步骤(2)中，包括如下步骤：
a)把拉制好的光纤探针插入表面覆盖有异辛烷的浓度为40wt.％的HF酸溶液中，进行腐蚀预处理15-25分钟；
b)配制KOH浓度为0.5-1.5wt.％的KOH乙醇水溶液，其中乙醇与水的体积比例控制在3：2；配制重量比为1-3wt.％的硅烷偶联剂的无水甲苯有机溶液；将经过所述步骤a)腐蚀预处理的光纤探针的锥形尖端部分用去离子水进行冲洗，再把用去离子水清洗过的光纤探针的锥形尖端部分浸入到KOH乙醇水溶液15-25分钟，然后再将光纤探针的锥形尖端部分浸入到含有硅烷偶联剂的无水甲苯有机溶液中浸泡20-30分钟后取出，然后用无水甲苯对光纤探针进行充分冲洗，得到硅烷化的锥形光纤；
c)称取0.2-0.4g的4-乙烯基苯硼酸粉末置于细口瓶中，并用移液枪取3-5ml二甲基甲酰胺加入细口瓶中，将4-乙烯基苯硼酸粉末溶解于二甲基甲酰胺溶剂中，形成苯硼酸混合液；将经过所述步骤b)硅烷化的锥形光纤浸入苯硼酸混合液中，在60-80℃下，并在N2保护气氛下，进行纯化处理25-35分钟；
d)称取0.01-0.03g偶氮二异丁腈溶解在0.5-1.5ml DMF中，通氮气保护10-20分钟，制备AIBN-DMF溶液；在60-80℃下，并在N2保护气氛下，将经过所述步骤c)纯化处理后的锥形光纤置入4-乙烯基苯硼酸-DMF溶液中，用微量注射器取出50-150ul的AIBN-DMF溶液注入4-乙烯基苯硼酸-DMF溶液中，进行聚合反应3-4小时后，待溶液完成聚合反应后，在锥形探针的尖端锥区表面包裹一层苯硼酸复合膜，即取出锥形探针；
e)用DMF冲洗在所述步骤d)中制备的附着苯硼酸复合膜的锥形探针，得到表面增强的拉曼光纤探针。
8.一种权利要求1所述具有苯硼酸膜的锥形光纤葡萄糖传感器的应用，其特征在于，苯硼酸膜的锥形光纤葡萄糖传感器能重复测量浓度为1-60mmol/L的葡萄糖溶液的葡萄糖浓度。
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