CN111239220A - 一种基于以蛋白质为载体的无酶葡萄糖传感器的制备方法 - Google Patents
一种基于以蛋白质为载体的无酶葡萄糖传感器的制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111239220A CN111239220A CN202010055517.6A CN202010055517A CN111239220A CN 111239220 A CN111239220 A CN 111239220A CN 202010055517 A CN202010055517 A CN 202010055517A CN 111239220 A CN111239220 A CN 111239220A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- protein
- carrier
- metal
- carbon
- taking
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 title claims abstract description 117
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 title claims abstract description 117
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 title claims abstract description 57
- 239000008103 glucose Substances 0.000 title claims abstract description 57
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 24
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 64
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 64
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims abstract description 53
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 claims abstract description 52
- 239000007769 metal material Substances 0.000 claims abstract description 39
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims abstract description 31
- 238000005303 weighing Methods 0.000 claims abstract description 27
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 26
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims abstract description 26
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 21
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 claims abstract description 19
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims abstract description 18
- 238000001027 hydrothermal synthesis Methods 0.000 claims abstract description 17
- 239000002243 precursor Substances 0.000 claims abstract description 17
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 17
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 claims abstract description 16
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 claims abstract description 16
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 28
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 27
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 24
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 24
- 239000010931 gold Substances 0.000 claims description 24
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 claims description 23
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 23
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 17
- 229910021389 graphene Inorganic materials 0.000 claims description 13
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 claims description 13
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N Ascorbic acid Chemical compound OC[C@H](O)[C@H]1OC(=O)C(O)=C1O CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N 0.000 claims description 10
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 9
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 9
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims description 8
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000000969 carrier Substances 0.000 claims description 7
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- TUSDEZXZIZRFGC-UHFFFAOYSA-N 1-O-galloyl-3,6-(R)-HHDP-beta-D-glucose Natural products OC1C(O2)COC(=O)C3=CC(O)=C(O)C(O)=C3C3=C(O)C(O)=C(O)C=C3C(=O)OC1C(O)C2OC(=O)C1=CC(O)=C(O)C(O)=C1 TUSDEZXZIZRFGC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- OWEGMIWEEQEYGQ-UHFFFAOYSA-N 100676-05-9 Natural products OC1C(O)C(O)C(CO)OC1OCC1C(O)C(O)C(O)C(OC2C(OC(O)C(O)C2O)CO)O1 OWEGMIWEEQEYGQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- GUBGYTABKSRVRQ-XLOQQCSPSA-N Alpha-Lactose Chemical compound O[C@@H]1[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](CO)O[C@H]1O[C@@H]1[C@@H](CO)O[C@H](O)[C@H](O)[C@H]1O GUBGYTABKSRVRQ-XLOQQCSPSA-N 0.000 claims description 5
- 108091003079 Bovine Serum Albumin Proteins 0.000 claims description 5
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000001263 FEMA 3042 Substances 0.000 claims description 5
- 229930091371 Fructose Natural products 0.000 claims description 5
- RFSUNEUAIZKAJO-ARQDHWQXSA-N Fructose Chemical compound OC[C@H]1O[C@](O)(CO)[C@@H](O)[C@@H]1O RFSUNEUAIZKAJO-ARQDHWQXSA-N 0.000 claims description 5
- 239000005715 Fructose Substances 0.000 claims description 5
- GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N Gallium Chemical compound [Ga] GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- GUBGYTABKSRVRQ-QKKXKWKRSA-N Lactose Natural products OC[C@H]1O[C@@H](O[C@H]2[C@H](O)[C@@H](O)C(O)O[C@@H]2CO)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H]1O GUBGYTABKSRVRQ-QKKXKWKRSA-N 0.000 claims description 5
- GUBGYTABKSRVRQ-PICCSMPSSA-N Maltose Natural products O[C@@H]1[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@H]1O[C@@H]1[C@@H](CO)OC(O)[C@H](O)[C@H]1O GUBGYTABKSRVRQ-PICCSMPSSA-N 0.000 claims description 5
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- LRBQNJMCXXYXIU-PPKXGCFTSA-N Penta-digallate-beta-D-glucose Natural products OC1=C(O)C(O)=CC(C(=O)OC=2C(=C(O)C=C(C=2)C(=O)OC[C@@H]2[C@H]([C@H](OC(=O)C=3C=C(OC(=O)C=4C=C(O)C(O)=C(O)C=4)C(O)=C(O)C=3)[C@@H](OC(=O)C=3C=C(OC(=O)C=4C=C(O)C(O)=C(O)C=4)C(O)=C(O)C=3)[C@H](OC(=O)C=3C=C(OC(=O)C=4C=C(O)C(O)=C(O)C=4)C(O)=C(O)C=3)O2)OC(=O)C=2C=C(OC(=O)C=3C=C(O)C(O)=C(O)C=3)C(O)=C(O)C=2)O)=C1 LRBQNJMCXXYXIU-PPKXGCFTSA-N 0.000 claims description 5
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N Ruthenium Chemical compound [Ru] KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- WQZGKKKJIJFFOK-PHYPRBDBSA-N alpha-D-galactose Chemical compound OC[C@H]1O[C@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-PHYPRBDBSA-N 0.000 claims description 5
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 claims description 5
- WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N antimony atom Chemical compound [Sb] WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 235000010323 ascorbic acid Nutrition 0.000 claims description 5
- 229960005070 ascorbic acid Drugs 0.000 claims description 5
- 239000011668 ascorbic acid Substances 0.000 claims description 5
- WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N beta-D-glucose Chemical compound OC[C@H]1O[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N 0.000 claims description 5
- GUBGYTABKSRVRQ-QUYVBRFLSA-N beta-maltose Chemical compound OC[C@H]1O[C@H](O[C@H]2[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)O[C@@H]2CO)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O GUBGYTABKSRVRQ-QUYVBRFLSA-N 0.000 claims description 5
- 229940098773 bovine serum albumin Drugs 0.000 claims description 5
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N cadmium atom Chemical compound [Cd] BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000011651 chromium Substances 0.000 claims description 5
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 claims description 5
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229930182830 galactose Natural products 0.000 claims description 5
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052741 iridium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N iridium atom Chemical compound [Ir] GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000008101 lactose Substances 0.000 claims description 5
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 5
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 5
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 claims description 5
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000004332 silver Substances 0.000 claims description 5
- 229910000033 sodium borohydride Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000012279 sodium borohydride Substances 0.000 claims description 5
- LRBQNJMCXXYXIU-NRMVVENXSA-N tannic acid Chemical compound OC1=C(O)C(O)=CC(C(=O)OC=2C(=C(O)C=C(C=2)C(=O)OC[C@@H]2[C@H]([C@H](OC(=O)C=3C=C(OC(=O)C=4C=C(O)C(O)=C(O)C=4)C(O)=C(O)C=3)[C@@H](OC(=O)C=3C=C(OC(=O)C=4C=C(O)C(O)=C(O)C=4)C(O)=C(O)C=3)[C@@H](OC(=O)C=3C=C(OC(=O)C=4C=C(O)C(O)=C(O)C=4)C(O)=C(O)C=3)O2)OC(=O)C=2C=C(OC(=O)C=3C=C(O)C(O)=C(O)C=3)C(O)=C(O)C=2)O)=C1 LRBQNJMCXXYXIU-NRMVVENXSA-N 0.000 claims description 5
- 229940033123 tannic acid Drugs 0.000 claims description 5
- 235000015523 tannic acid Nutrition 0.000 claims description 5
- 229920002258 tannic acid Polymers 0.000 claims description 5
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims description 5
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 claims description 5
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 claims description 4
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010439 graphite Substances 0.000 claims description 3
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 claims description 2
- 239000004966 Carbon aerogel Substances 0.000 claims description 2
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-K Citrate Chemical compound [O-]C(=O)CC(O)(CC([O-])=O)C([O-])=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 108091006905 Human Serum Albumin Proteins 0.000 claims description 2
- 102000008100 Human Serum Albumin Human genes 0.000 claims description 2
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 claims description 2
- 239000002041 carbon nanotube Substances 0.000 claims description 2
- 229910021393 carbon nanotube Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229940001468 citrate Drugs 0.000 claims description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000010970 precious metal Substances 0.000 claims 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 6
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 abstract description 3
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 12
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 12
- 239000011258 core-shell material Substances 0.000 description 11
- 239000000463 material Substances 0.000 description 11
- 239000002048 multi walled nanotube Substances 0.000 description 10
- CBMRZSARKJSKJA-UHFFFAOYSA-N [Cu][Au]=O Chemical group [Cu][Au]=O CBMRZSARKJSKJA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- ORTQZVOHEJQUHG-UHFFFAOYSA-L copper(II) chloride Chemical compound Cl[Cu]Cl ORTQZVOHEJQUHG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 9
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 9
- 239000001509 sodium citrate Substances 0.000 description 9
- NLJMYIDDQXHKNR-UHFFFAOYSA-K sodium citrate Chemical compound O.O.[Na+].[Na+].[Na+].[O-]C(=O)CC(O)(CC([O-])=O)C([O-])=O NLJMYIDDQXHKNR-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 9
- -1 graphite alkyne Chemical class 0.000 description 7
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N Copper oxide Chemical compound [Cu]=O QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000005751 Copper oxide Substances 0.000 description 6
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 6
- 229910000431 copper oxide Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000002086 nanomaterial Substances 0.000 description 6
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 6
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 6
- 241000894007 species Species 0.000 description 6
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 6
- 238000009210 therapy by ultrasound Methods 0.000 description 6
- 238000004506 ultrasonic cleaning Methods 0.000 description 5
- 229920001661 Chitosan Polymers 0.000 description 4
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 4
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 229940088598 enzyme Drugs 0.000 description 4
- 235000019441 ethanol Nutrition 0.000 description 4
- 150000002343 gold Chemical class 0.000 description 4
- 239000002116 nanohorn Substances 0.000 description 4
- 150000003057 platinum Chemical class 0.000 description 4
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 4
- 229920000557 Nafion® Polymers 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 3
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 3
- 206010012601 diabetes mellitus Diseases 0.000 description 3
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 3
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 3
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 description 3
- 238000013112 stability test Methods 0.000 description 3
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 description 3
- 230000002255 enzymatic effect Effects 0.000 description 2
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 2
- NOESYZHRGYRDHS-UHFFFAOYSA-N insulin Chemical compound N1C(=O)C(NC(=O)C(CCC(N)=O)NC(=O)C(CCC(O)=O)NC(=O)C(C(C)C)NC(=O)C(NC(=O)CN)C(C)CC)CSSCC(C(NC(CO)C(=O)NC(CC(C)C)C(=O)NC(CC=2C=CC(O)=CC=2)C(=O)NC(CCC(N)=O)C(=O)NC(CC(C)C)C(=O)NC(CCC(O)=O)C(=O)NC(CC(N)=O)C(=O)NC(CC=2C=CC(O)=CC=2)C(=O)NC(CSSCC(NC(=O)C(C(C)C)NC(=O)C(CC(C)C)NC(=O)C(CC=2C=CC(O)=CC=2)NC(=O)C(CC(C)C)NC(=O)C(C)NC(=O)C(CCC(O)=O)NC(=O)C(C(C)C)NC(=O)C(CC(C)C)NC(=O)C(CC=2NC=NC=2)NC(=O)C(CO)NC(=O)CNC2=O)C(=O)NCC(=O)NC(CCC(O)=O)C(=O)NC(CCCNC(N)=N)C(=O)NCC(=O)NC(CC=3C=CC=CC=3)C(=O)NC(CC=3C=CC=CC=3)C(=O)NC(CC=3C=CC(O)=CC=3)C(=O)NC(C(C)O)C(=O)N3C(CCC3)C(=O)NC(CCCCN)C(=O)NC(C)C(O)=O)C(=O)NC(CC(N)=O)C(O)=O)=O)NC(=O)C(C(C)CC)NC(=O)C(CO)NC(=O)C(C(C)O)NC(=O)C1CSSCC2NC(=O)C(CC(C)C)NC(=O)C(NC(=O)C(CCC(N)=O)NC(=O)C(CC(N)=O)NC(=O)C(NC(=O)C(N)CC=1C=CC=CC=1)C(C)C)CC1=CN=CN1 NOESYZHRGYRDHS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000012806 monitoring device Methods 0.000 description 2
- 101000689231 Aeromonas salmonicida S-layer protein Proteins 0.000 description 1
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001020 Au alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 108010015776 Glucose oxidase Proteins 0.000 description 1
- 239000004366 Glucose oxidase Substances 0.000 description 1
- 102000004877 Insulin Human genes 0.000 description 1
- 108090001061 Insulin Proteins 0.000 description 1
- 229910001252 Pd alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001260 Pt alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 101000748795 Thermus thermophilus (strain ATCC 27634 / DSM 579 / HB8) Cytochrome c oxidase polypeptide I+III Proteins 0.000 description 1
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 1
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 1
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 1
- 229940116332 glucose oxidase Drugs 0.000 description 1
- 235000019420 glucose oxidase Nutrition 0.000 description 1
- 229940125396 insulin Drugs 0.000 description 1
- 230000003914 insulin secretion Effects 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 210000000496 pancreas Anatomy 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 235000011121 sodium hydroxide Nutrition 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
- G01N27/28—Electrolytic cell components
- G01N27/30—Electrodes, e.g. test electrodes; Half-cells
- G01N27/327—Biochemical electrodes, e.g. electrical or mechanical details for in vitro measurements
- G01N27/3275—Sensing specific biomolecules, e.g. nucleic acid strands, based on an electrode surface reaction
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Catalysts (AREA)
- Inert Electrodes (AREA)
- Electrodes For Compound Or Non-Metal Manufacture (AREA)
Abstract
本发明公开了一种基于以蛋白质为载体的无酶葡萄糖传感器的制备方法，称量蛋白质并取金属盐，加入烧瓶中进行搅拌，得到前驱液，在所述前驱液中加入还原剂并搅拌进行水热反应，通过离心洗涤干燥，得到以蛋白质为载体的金属材料，称量所述蛋白质为载体的金属材料和碳材料，并加入去离子水中，通过超声的方式得到蛋白质为载体的金属材料‑碳材料复合材料，离心洗涤干燥后，修饰贵金属电极，使贵金属电极表面被所述蛋白质为载体的金属材料‑碳材料复合材料覆盖，形成修饰贵金属电极，此电极对葡萄糖的电催化活性高、抗干扰性好、稳定性高、生物相容性好，制备简便并且成本低，有利于大量制备。
Description
技术领域
本发明涉及化学合成和生物医学工程技术领域，尤其涉及一种基于以蛋白质为载体的无酶葡萄糖传感器的制备方法。
背景技术
糖尿病是由于胰腺分泌胰岛素不足或不能有效利用胰岛素而引起的疾病，葡萄糖的浓度是诊断和治疗糖尿病的重要指标之一，因此血糖监测装置是糖尿病治疗中常用的医疗设备。目前血糖监测装置主要是酶型葡萄糖传感器。酶型葡萄糖传感器虽然具有选择性好，灵敏度高的优点，但酶易受环境的影响而失去活性，从而导致传感器不稳定。不准确的血糖检测结果会影响医生给病人的诊断，从而可能导致错误的治疗。而非酶型葡萄糖传感器不依赖葡萄糖氧化酶的活性，因此非酶型葡萄糖传感器具有稳定性好，重复性好，结构简单，价格低廉的优点。目前金属纳米材料-碳材料载体结构广泛应用于无酶葡萄糖传感器的研制，已经有许多基于碳材料作载体制备的非酶型葡萄糖传感器，尽管此类传感器能用于检测葡萄糖，但这类传感器制备复杂，成本高不利于大量制备，且生物相容性较差。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于以蛋白质为载体的无酶葡萄糖传感器的制备方法，提高葡萄糖传感器的电催化活性、抗干扰性、稳定性、生物相容性，制备简便并且成本低，有利于大量制备。
为实现上述目的，本发明提供了一种基于以蛋白质为载体的无酶葡萄糖传感器的制备方法，包括：
称量蛋白质并取金属盐，加入烧瓶中进行搅拌，得到前驱液；
向所述前驱液中加入还原剂并搅拌进行水热反应，通过离心洗涤干燥，得到以蛋白质为载体的金属材料；
称量所述蛋白质为载体的金属材料和碳材料，并加入去离子水中，通过超声的方式得到蛋白质为载体的金属材料-碳材料复合材料；
将所述蛋白质为载体的金属材料-碳材料复合材料进行离心洗涤干燥后，修饰贵金属电极，得到无酶葡萄糖传感器。
其中，所述称量蛋白质并取金属盐，加入烧瓶中进行搅拌，得到前驱液，包括：
称量每克蛋白质质量对应量取金属盐的分子量是0.001毫摩尔至100毫摩尔。
其中，称量所述蛋白质为载体的金属材料和碳材料，并加入去离子水中，通过超声的方式得到蛋白质为载体的金属材料-碳材料复合材料，包括：
称量碳材料的质量是所述蛋白质为载体的金属材料质量的0.1至2倍。
其中，将所述蛋白质为载体的金属材料-碳材料复合材料进行离心洗涤干燥后，修饰贵金属电极，得到无酶葡萄糖传感器，包括：
将所述蛋白质为载体的金属材料-碳材料复合材料离心洗涤干燥后，以任意比例分散到有机溶剂中制成分散液，并将所述分散液滴加、分散到凝胶中涂覆，使贵金属电极表面被所述蛋白质为载体的金属材料-碳材料复合材料覆盖，厚度为10纳米至100微米。
其中，所述蛋白质包括牛血清白蛋白、人血清白蛋白及其混合物中的任意一种。
其中，所述金属盐包括钛、镐、铬、钼、钨、锰、铁、钌、钴、铱、镍、钯、铂、铜、银、金、镉、镓、铅和锑中的任意一种或几种的盐及其混合物中的任意一种。
其中，所述还原剂是指柠檬酸盐、鞣酸、抗坏血酸、白磷、硼氢化钠、葡萄糖、果糖、半乳糖、乳糖、麦芽糖、氨水、氢氧化钠、乙醇及其混合物中的任意一种。
其中，所述碳材料包括碳纳米管、碳纳米角、石墨、石墨烯、碳纤维、碳球、碳气凝胶或石墨炔及其混合物中任意一种。
其中，所述贵金属电极的材料包括金、铂和钯中的任意一种或几种的合金。
其中，所述贵金属电极包括贵金属丝、棒和片中的任意一种。
本发明的一种基于以蛋白质为载体的无酶葡萄糖传感器的制备方法，称量蛋白质并取金属盐，加入烧瓶中进行搅拌，得到前驱液，在所述前驱液中加入还原剂并搅拌进行水热反应，通过离心洗涤干燥，得到以蛋白质为载体的金属材料，称量所述蛋白质为载体的金属材料和碳材料，并加入去离子水中，通过超声的方式得到蛋白质为载体的金属材料-碳材料复合材料，离心洗涤干燥，得到纯净的蛋白质为载体的金属材料-碳材料复合材料，以任意比例分散到有机溶剂中制成分散液，并将所述分散液滴加、分散到凝胶中涂覆，使贵金属电极表面被所述蛋白质为载体的金属材料-碳材料复合材料覆盖，形成修饰贵金属电极，提高葡萄糖传感器的电催化活性、抗干扰性、稳定性、生物相容性，制备简便并且成本低，制备简便并且成本低，有利于大量制备。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明第一实施例提供的基于以蛋白质为载体的无酶葡萄糖传感器制备方法的步骤示意图。
图2是本发明第二实施例提供的基于以蛋白质为载体的无酶葡萄糖传感器制备方法的步骤示意图。
图3是本发明第三实施例提供的基于以蛋白质为载体的无酶葡萄糖传感器制备方法的步骤示意图。
图4是本发明一实施例无酶葡萄糖传感器的结构示意图。
A-蛋白质为载体的金属材料-碳材料复合材料、B-贵金属电极。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
请参阅图1和图4，本发明第一实施例提供的一种基于以蛋白质为载体的无酶葡萄糖传感器制备方法，包括：
S101、称量200mg蛋白质并分别量取10ml、10mmol/L金属盐，加入烧瓶中进行搅拌，得到前驱液。
具体的，使用电子天平或砝码天平称量200mg的蛋白质，用量筒或移液器量取10ml、浓度为10mmol/L的氯化铜溶液和氯金酸溶液，并加入烧瓶中，其中，每克蛋白质质量对应所取金属盐的分子量是0.001毫摩尔至100毫摩尔，所选蛋白质与金属比例能够保证复合材料具有较高的葡萄糖催化活性且保留蛋白质特有的稳定性和生物相容性，在25摄氏度室温条件下，磁力搅拌10分钟，有效保证反应物各组分混合均匀，其中，所选称量和量取方式能够精确保证制备过程中各组分的含量，所选的氯金酸溶液浓度能够有效制备金纳米颗粒，所选的氯化铜溶液浓度能够有效制备氧化铜纳米材料，所述蛋白质是指牛血清白蛋白、人血清白蛋白及其混合物中的任意一种，但不限于这些蛋白质种类，所选蛋白质作为模板合成的金属材料具有易于合成、良好的生物相容性、稳定性和表面功能的特征，所述氯化铜溶液和所述氯金酸溶液还可以为钛、镐、铬、钼、钨、锰、铁、钌、钴、铱、镍、钯、铂、银、镉、镓、铅、锑中的任意一种或几种的盐及其混合物中的任意一种，所选金属种类是对葡萄糖具有催化活性的常用金属全部种类。
S102、在所述前驱液中加入还原剂并搅拌进行水热反应，通过离心洗涤干燥，得到以蛋白质为载体的金属材料。
具体的，向所述烧瓶中加入1ml、质量分数为2％的柠檬酸钠溶液，并在70摄氏度连续搅拌条件下水热反应20分钟，通过加入的所述柠檬酸钠溶液的量，使所述氯金酸的还原反应能充分进行，通过水热反应将所述烧瓶中的金离子还原为金纳米颗粒，继续向所述烧瓶中加入1ml 0.1mol/L的氢氧化钠溶液，并在70摄氏度连续搅拌条件下水热反应20分钟，得到氧化铜纳米材料，在12000转/分钟、15分钟条件下至少重复离心20次，得到纯净的蛋白质为载体的金属材料，所选的离心条件能够保证多余的反应物有效去除，其中所述柠檬酸钠溶液和所述氢氧化钠溶液均为还原剂，还可以替换为鞣酸、抗坏血酸、白磷、硼氢化钠、葡萄糖、果糖、半乳糖、乳糖、麦芽糖、氨水、乙醇及其混合物中的任意一种，所选还原剂种类是常用还原无机盐的全部还原剂种类。
S103、称量100mg多壁碳纳米管，并与所述蛋白质为载体的金属材料分散到20ml去离子水中，并使用超声进行混合。
具体的，称量100mg多壁碳纳米管，其中，称量碳材料的质量是蛋白质为载体的金属材料的0.1至2倍，能够有效与复合材料均匀混合，并将所述多壁碳纳米管和离心后的所述蛋白质为载体的金属材料加入20ml的去离子水中，排除制备过程中可能引入的杂质，并使用细胞破碎仪在800W功率、超声2秒停1秒的条件下超声2小时，使蛋白质为载体的金属材料与多壁碳纳米管充分混合并均匀分散，其中，所选多壁碳纳米管能够有效提高复合材料的导电性。
S104、将所述蛋白质为载体的金属材料-碳材料复合材料进行离心洗涤干燥后，修饰贵金属电极，得到无酶葡萄糖传感器。
具体的，将混合后的复合材料滴加涂覆到清洗过的金片表面，并将湿电极放置于无尘的环境中，在自然温度下进行干燥，得到蛋白质为载体的装饰多壁碳纳米管复合材料的修饰金电极，其厚度为10纳米至100微米，其中，参见图4，蛋白质为载体的金属材料-碳材料复合材料为A、金片表面为B，所选材料层厚度能适合全部形状的金片表面并得到稳定的催化效果，所述涂覆是指将所述材料以任意比例分散到Nafion、壳聚糖等凝胶及其混合物中任意一种中涂覆到金片表面，所选分散到凝胶中涂覆的方式能够确保材料较为均匀稳定地覆盖在电极表面，所述清洗过的金片表面是指在超声清洗机中依次使用丙酮、无水乙醇、去离子水，并分别超声清洗3分钟，在氮气流下进行干燥，能够有效去除金片表面的污渍，以确保在金片表面上干燥的蛋白质为载体的金-氧化铜核壳结构装饰多壁碳纳米管复合材料的纯净，制备得到的蛋白质为载体的金-氧化铜核壳结构装饰多壁碳纳米管复合材料修饰金电极相对表面积显著增大，通过抗干扰测试、稳定性测试和葡萄糖检测能够得出，蛋白质为载体的金-氧化铜核壳结构装饰多壁碳纳米管复合材料修饰金电极的抗干扰性好、稳定性高、对葡萄糖的催化活性显著提高。
请参阅图2和图4，本发明第二实施例提供的一种基于以蛋白质为载体的无酶葡萄糖传感器制备方法，包括：
S201、称量200mg蛋白质并分别量取10ml、10mmol/L金属盐，加入烧瓶中，室温下搅拌。
具体的，使用电子天平或砝码天平称量200mg的蛋白质，用量筒或移液器量取10ml、浓度为10mmol/L的氯化铜溶液和氯金酸溶液，并加入烧瓶中，其中，每克蛋白质质量对应所取金属盐的分子量是0.001毫摩尔至100毫摩尔，所选蛋白质与金属比例能够保证复合材料具有较高的葡萄糖催化活性且保留蛋白质特有的稳定性和生物相容性，在25摄氏度室温条件下，磁力搅拌10分钟，有效保证反应物各组分混合均匀，其中，所选称量和量取方式能够精确保证制备过程中各组分的含量，所选的氯金酸溶液浓度能够有效制备金纳米颗粒，所选的氯化铜溶液浓度能够有效制备氧化铜纳米材料，所述蛋白质是指牛血清白蛋白、人血清白蛋白及其混合物中的任意一种，但不限于这些蛋白质种类，所选蛋白质作为模板合成的金属材料具有易于合成、良好的生物相容性、稳定性和表面功能的特征，所述氯化铜溶液和所述氯金酸溶液还可以为钛、镐、铬、钼、钨、锰、铁、钌、钴、铱、镍、钯、铂、银、镉、镓、铅、锑中的任意一种或几种的盐及其混合物中的任意一种，所选金属种类是对葡萄糖具有催化活性的常用金属全部种类。
S202、在所述前驱液中加入还原剂并搅拌进行水热反应，通过离心洗涤干燥，得到以蛋白质为载体的金属材料。
具体的，向所述烧瓶中加入1ml、质量分数为2％的柠檬酸钠溶液，并在70摄氏度连续搅拌条件下水热反应20分钟，通过加入的所述柠檬酸钠溶液的量，使所述氯金酸的还原反应能充分进行，通过水热反应将所述烧瓶中的金离子还原为金纳米颗粒，继续向所述烧瓶中加入1ml 0.1mol/L的氢氧化钠溶液，并在70摄氏度连续搅拌条件下水热反应20分钟，得到氧化铜纳米材料，在12000转/分钟、15分钟条件下至少重复离心20次，得到纯净的蛋白质为载体的金属材料，所选的离心条件能够保证多余的反应物有效去除，其中所述柠檬酸钠溶液和所述氢氧化钠溶液均为还原剂，还可以替换为鞣酸、抗坏血酸、白磷、硼氢化钠、葡萄糖、果糖、半乳糖、乳糖、麦芽糖、氨水、乙醇及其混合物中的任意一种，所选还原剂种类是常用还原无机盐的全部还原剂种类。
S203、称量100mg单壁碳纳米角，并与所述蛋白质为载体的金属材料分散到20ml去离子水中，并使用超声进行混合。
具体的，称量100mg单壁碳纳米角，能够有效与复合材料均匀混合，并将所述单壁碳纳米角和离心后的所述蛋白质为载体的金属材料加入20ml的去离子水中，排除制备过程中可能引入的杂质，并使用细胞破碎仪在800W功率、超声2秒停1秒的条件下超声2小时，使蛋白质为载体的金属材料与单壁碳纳米角充分混合并均匀分散，其中，所选单壁碳纳米角能够有效提高复合材料的导电性。
S205、将所述蛋白质为载体的金属材料-碳材料复合材料进行离心洗涤干燥后，修饰贵金属电极，得到无酶葡萄糖传感器。
具体的，将混合后的复合材料滴加涂覆到清洗过的金丝表面，并将湿电极放置于无尘的环境中，在自然温度下进行干燥，得到蛋白质为载体的核壳结构装饰单壁碳纳米角复合材料的修饰金电极，其厚度为10纳米至100微米，其中，参见图4，蛋白质为载体的金属材料-碳材料复合材料为A、金丝表面为B，所选材料层厚度能适合全部形状的金丝表面并得到稳定的催化效果，所述涂覆是指将所述材料以任意比例分散到Nafion、壳聚糖等凝胶及其混合物中任意一种中涂覆到贵金属电极，所选分散到凝胶中涂覆的方式能够确保材料较为均匀稳定地覆盖在电极表面，所述清洗过的金丝是指在超声清洗机中依次使用丙酮、无水乙醇、去离子水，并分别超声清洗3分钟，在氮气流下进行干燥，能够有效去除金丝表面的污渍，以确保在金丝上干燥的蛋白质为载体的金-氧化铜核壳结构装饰单壁碳纳米角复合材料的纯净，制备得到的蛋白质为载体的金-氧化铜核壳结构装饰单壁碳纳米角复合材料修饰金电极相对表面积显著增大，通过抗干扰测试、稳定性测试和葡萄糖检测能够得出，蛋白质为载体的金-氧化铜核壳结构装饰单壁碳纳米角复合材料修饰金电极的抗干扰性好、稳定性高、对葡萄糖的催化活性显著提高。
请参阅图3和图4，本发明第三实施例提供的一种基于以蛋白质为载体的无酶葡萄糖传感器制备方法，包括：
S301、称量200mg蛋白质并分别量取10ml、10mmol/L金属盐，加入烧瓶中进行搅拌，得到前驱液。
具体的，使用电子天平或砝码天平称量200mg的蛋白质，用量筒或移液器量取10ml、浓度为10mmol/L的氯化铜溶液和氯金酸溶液，并加入烧瓶中，其中，每克蛋白质质量对应所取金属盐的分子量是0.001毫摩尔至100毫摩尔，所选蛋白质与金属比例能够保证复合材料具有较高的葡萄糖催化活性且保留蛋白质特有的稳定性和生物相容性，在25摄氏度室温条件下，磁力搅拌10分钟，有效保证反应物各组分混合均匀，其中，所选称量和量取方式能够精确保证制备过程中各组分的含量，所选的氯金酸溶液浓度能够有效制备金纳米颗粒，所选的氯化铜溶液浓度能够有效制备氧化铜纳米材料，所述蛋白质是指牛血清白蛋白、人血清白蛋白及其混合物中的任意一种，但不限于这些蛋白质种类，所选蛋白质作为模板合成的金属材料具有易于合成、良好的生物相容性、稳定性和表面功能的特征，所述氯化铜溶液和所述氯金酸溶液还可以为钛、镐、铬、钼、钨、锰、铁、钌、钴、铱、镍、钯、铂、银、镉、镓、铅、锑中的任意一种或几种的盐及其混合物中的任意一种，所选金属种类是对葡萄糖具有催化活性的常用金属全部种类。
S302、在所述前驱液中加入还原剂并搅拌进行水热反应，通过离心洗涤干燥，得到以蛋白质为载体的金属材料。
具体的，向所述烧瓶中加入1ml、质量分数为2％的柠檬酸钠溶液，并在70摄氏度连续搅拌条件下水热反应20分钟，通过加入的所述柠檬酸钠溶液的量，使所述氯金酸的还原反应能充分进行，通过水热反应将所述烧瓶中的金离子还原为金纳米颗粒，继续向所述烧瓶中加入1ml 0.1mol/L的氢氧化钠溶液，并在70摄氏度连续搅拌条件下水热反应20分钟，得到氧化铜纳米材料，在12000转/分钟、15分钟条件下至少重复离心20次，得到纯净的蛋白质为载体的金属材料，所选的离心条件能够保证多余的反应物有效去除，其中所述柠檬酸钠溶液和所述氢氧化钠溶液均为还原剂，还可以替换为鞣酸、抗坏血酸、白磷、硼氢化钠、葡萄糖、果糖、半乳糖、乳糖、麦芽糖、氨水、乙醇及其混合物中的任意一种，所选还原剂种类是常用还原无机盐的全部还原剂种类。
S303、称量100mg石墨烯，并与所述蛋白质为载体的金属材料分散到20ml去离子水中，并使用超声进行混合。
具体的，称量100mg石墨烯，能够有效与复合材料均匀混合，并将所述石墨烯和离心后的所述蛋白质为载体的金属材料加入20ml的去离子水中，排除制备过程中可能引入的杂质，并使用细胞破碎仪在800W功率、超声2秒停1秒的条件下超声2小时，使蛋白质为载体的金属材料与石墨烯充分混合并均匀分散，其中，所选石墨烯能够有效提高复合材料的导电性。
S304、将所述蛋白质为载体的金属材料-碳材料复合材料进行离心洗涤干燥后，修饰贵金属电极，得到无酶葡萄糖传感器。
具体的，将混合后的复合材料滴加到清洗过的铂片表面，并将湿电极放置于无尘的环境中，在自然温度下进行干燥，得到蛋白质为载体的核壳结构装饰石墨烯复合材料的修饰铂电极，其厚度为10纳米至100微米，其中，参见图4，蛋白质为载体的金属材料-碳材料复合材料为A、铂片表面为B，所选材料层厚度能适合全部形状的铂片表面并得到稳定的催化效果，所述涂覆是指将所述材料以任意比例分散到Nafion、壳聚糖等凝胶及其混合物中任意一种中涂覆到贵金属电极，所选分散到凝胶中涂覆的方式能够确保材料较为均匀稳定地覆盖在电极表面，所述清洗过的铂片是指在超声清洗机中依次使用丙酮、无水乙醇、去离子水，并分别超声清洗3分钟，在氮气流下进行干燥，能够有效去除铂片表面的污渍，以确保在铂片上干燥的蛋白质为载体的金-氧化铜核壳结构装饰石墨烯复合材料的纯净，制备得到的蛋白质为载体的金-氧化铜核壳结构装饰石墨烯复合材料修饰铂电极相对表面积显著增大，通过抗干扰测试、稳定性测试和葡萄糖检测能够得出，蛋白质为载体的金-氧化铜核壳结构装饰石墨烯复合材料修饰铂电极的抗干扰性好、稳定性高、对葡萄糖的催化活性显著提高。
本发明的一种基于以蛋白质为载体的无酶葡萄糖传感器的制备方法，称量蛋白质并取金属盐，加入烧瓶中进行搅拌，得到前驱液，在所述前驱液中加入还原剂并搅拌进行水热反应，通过离心洗涤干燥，得到以蛋白质为载体的金属材料，称量所述蛋白质为载体的金属材料和碳材料，并加入去离子水中，通过超声的方式得到蛋白质为载体的金属材料-碳材料复合材料，离心洗涤干燥，得到纯净的蛋白质为载体的金属材料-碳材料复合材料，以任意比例分散到有机溶剂中制成分散液，并将所述分散液滴加、分散到凝胶中涂覆，使贵金属电极表面被所述蛋白质为载体的金属材料-碳材料复合材料覆盖，形成修饰贵金属电极，提高葡萄糖传感器的电催化活性、抗干扰性、稳定性、生物相容性，制备简便并且成本低，制备简便并且成本低，有利于大量制备。
以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。
Claims (10)
1.一种基于以蛋白质为载体的无酶葡萄糖传感器的制备方法，其特征在于，包括：
称量蛋白质并取金属盐，加入烧瓶中进行搅拌，得到前驱液；
向所述前驱液中加入还原剂并搅拌进行水热反应，通过离心洗涤干燥，得到以蛋白质为载体的金属材料；
称量所述蛋白质为载体的金属材料和碳材料，并加入去离子水中，通过超声的方式得到蛋白质为载体的金属材料-碳材料复合材料；
将所述蛋白质为载体的金属材料-碳材料复合材料进行离心洗涤干燥后，修饰贵金属电极，得到无酶葡萄糖传感器。
2.如权利要求1所述的一种基于以蛋白质为载体的无酶葡萄糖传感器的制备方法，其特征在于，所述称量蛋白质并取金属盐，加入烧瓶中进行搅拌，得到前驱液，包括：
称量每克蛋白质质量对应量取金属盐的分子量是0.001毫摩尔至100毫摩尔。
3.如权利要求1所述的一种基于以蛋白质为载体的无酶葡萄糖传感器的制备方法，其特征在于，称量所述蛋白质为载体的金属材料和碳材料，并加入去离子水中，通过超声的方式得到蛋白质为载体的金属材料-碳材料复合材料，包括：
称量碳材料的质量是所述蛋白质为载体的金属材料质量的0.1至2倍。
4.如权利要求1所述的一种基于以蛋白质为载体的无酶葡萄糖传感器的制备方法，其特征在于，将所述蛋白质为载体的金属材料-碳材料复合材料进行离心洗涤干燥后，修饰贵金属电极，得到无酶葡萄糖传感器，包括：
将所述蛋白质为载体的金属材料-碳材料复合材料离心洗涤干燥后，以任意比例分散到有机溶剂中制成分散液，并将所述分散液滴加、分散到凝胶中涂覆，使贵金属电极表面被所述蛋白质为载体的金属材料-碳材料复合材料覆盖，厚度为10纳米至100微米。
5.如权利要求1所述的一种基于以蛋白质为载体的无酶葡萄糖传感器的制备方法，其特征在于，所述蛋白质包括牛血清白蛋白、人血清白蛋白及其混合物中的任意一种。
6.如权利要求1所述的一种基于以蛋白质为载体的无酶葡萄糖传感器的制备方法，其特征在于，所述金属盐包括钛、镐、铬、钼、钨、锰、铁、钌、钴、铱、镍、钯、铂、铜、银、金、镉、镓、铅和锑中的任意一种或几种的盐及其混合物中的任意一种。
7.如权利要求1所述的一种基于以蛋白质为载体的无酶葡萄糖传感器的制备方法，其特征在于，所述还原剂是指柠檬酸盐、鞣酸、抗坏血酸、白磷、硼氢化钠、葡萄糖、果糖、半乳糖、乳糖、麦芽糖、氨水、氢氧化钠、乙醇及其混合物中的任意一种。
8.如权利要求1所述的一种基于以蛋白质为载体的无酶葡萄糖传感器的制备方法，其特征在于，所述碳材料包括碳纳米管、碳纳米角、石墨、石墨烯、碳纤维、碳球、碳气凝胶或石墨炔及其混合物中任意一种。
9.如权利要求1所述的一种基于以蛋白质为载体的无酶葡萄糖传感器的制备方法，其特征在于，所述贵金属电极的材料包括金、铂和钯中的任意一种或几种的合金。
10.如权利要求1所述的一种基于以蛋白质为载体的无酶葡萄糖传感器的制备方法，其特征在于，所述贵金属电极包括贵金属丝、棒和片中的任意一种。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010055517.6A CN111239220B (zh) | 2020-01-17 | 2020-01-17 | 一种基于以蛋白质为载体的无酶葡萄糖传感器的制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010055517.6A CN111239220B (zh) | 2020-01-17 | 2020-01-17 | 一种基于以蛋白质为载体的无酶葡萄糖传感器的制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN111239220A true CN111239220A (zh) | 2020-06-05 |
| CN111239220B CN111239220B (zh) | 2021-03-26 |
Family
ID=70864675
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202010055517.6A Expired - Fee Related CN111239220B (zh) | 2020-01-17 | 2020-01-17 | 一种基于以蛋白质为载体的无酶葡萄糖传感器的制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN111239220B (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113155927A (zh) * | 2021-04-01 | 2021-07-23 | 华东师范大学 | 一种基于SDBA-Au复合纳米酶的葡萄糖电位传感器 |
| CN114324524A (zh) * | 2021-09-13 | 2022-04-12 | 北方民族大学 | 一种高灵敏度非酶葡萄糖传感器及其制备方法 |
| CN115568850A (zh) * | 2022-12-06 | 2023-01-06 | 北京深纳普思人工智能技术有限公司 | 一种可植入的无酶传感器电极材料及无酶传感器 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102901755A (zh) * | 2012-09-07 | 2013-01-30 | 常州大学 | 一种高灵敏度葡萄糖电化学传感器及其制备方法 |
| CN105606684A (zh) * | 2016-02-01 | 2016-05-25 | 盐城工学院 | 一种基于蛋白质的石墨烯-单壁碳纳米管-纳米金复合物的制备方法及其应用 |
| CN109888211A (zh) * | 2019-01-30 | 2019-06-14 | 厦门大学 | 一种蛋白质基氮掺杂碳/金属纳米粒子复合材料及其制备方法 |
| CN110186969A (zh) * | 2019-05-29 | 2019-08-30 | 上海交通大学 | 基于AgNFs-Pt纳米复合材料的无酶电化学过氧化氢传感器及制备 |
-
2020
- 2020-01-17 CN CN202010055517.6A patent/CN111239220B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102901755A (zh) * | 2012-09-07 | 2013-01-30 | 常州大学 | 一种高灵敏度葡萄糖电化学传感器及其制备方法 |
| CN105606684A (zh) * | 2016-02-01 | 2016-05-25 | 盐城工学院 | 一种基于蛋白质的石墨烯-单壁碳纳米管-纳米金复合物的制备方法及其应用 |
| CN109888211A (zh) * | 2019-01-30 | 2019-06-14 | 厦门大学 | 一种蛋白质基氮掺杂碳/金属纳米粒子复合材料及其制备方法 |
| CN110186969A (zh) * | 2019-05-29 | 2019-08-30 | 上海交通大学 | 基于AgNFs-Pt纳米复合材料的无酶电化学过氧化氢传感器及制备 |
Non-Patent Citations (5)
| Title |
|---|
| HAN, LEI ET AL.: "Porous gold cluster film prepared from Au@BSA microspheres for electrochemical nonenzymatic glucose sensor", 《ELECTROCHIMICA ACTA》 * |
| HUANG, ZHICHENG ET AL.: "Electrochemical Biosensor Based on Dewdrop-Like Platinum Nanoparticles-Decorated Silver Nanoflowers Nanocomposites for H2O2 and Glucose Detection", 《JOURNAL OF THE ELECTROCHEMICAL SOCIETY》 * |
| HWANG, DAE-WOONG ET AL.: "Recent advances in electrochemical non-enzymatic glucose sensors – A review", 《ANALYTICA CHIMICA ACTA》 * |
| PAJOOHESHPOUR, NIYOOSHA ET AL.: "Protein templated Au-Pt nanoclusters-graphene nanoribbons as a high performance sensing layer for the electrochemical determination of diazinon", 《SENSORS AND ACTUATORS B: CHEMICAL》 * |
| SI, XIAOXUE ET AL.: "Bovine serum albumin-templated MnO2 nanoparticles are peroxidase mimics for glucose determination by luminol chemiluminescence", 《MICROCHEMICAL JOURNAL》 * |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113155927A (zh) * | 2021-04-01 | 2021-07-23 | 华东师范大学 | 一种基于SDBA-Au复合纳米酶的葡萄糖电位传感器 |
| CN114324524A (zh) * | 2021-09-13 | 2022-04-12 | 北方民族大学 | 一种高灵敏度非酶葡萄糖传感器及其制备方法 |
| CN115568850A (zh) * | 2022-12-06 | 2023-01-06 | 北京深纳普思人工智能技术有限公司 | 一种可植入的无酶传感器电极材料及无酶传感器 |
| CN115568850B (zh) * | 2022-12-06 | 2023-03-28 | 北京深纳普思人工智能技术有限公司 | 一种可植入的无酶传感器电极材料及无酶传感器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN111239220B (zh) | 2021-03-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Wei et al. | Electrochemical non-enzymatic glucose sensors: recent progress and perspectives | |
| Zhang et al. | Graphene‐based electrochemical glucose sensors: Fabrication and sensing properties | |
| Meng et al. | Facile preparation of CoMoO4 nanorods at macroporous carbon hybrid electrocatalyst for non-enzymatic glucose detection | |
| Wang et al. | An ultrasensitive non-enzymatic glucose sensors based on controlled petal-like CuO nanostructure | |
| Liu et al. | Design and facile synthesis of mesoporous cobalt nitride nanosheets modified by pyrolytic carbon for the nonenzymatic glucose detection | |
| Yang et al. | Metal–organic framework derived hollow polyhedron CuCo2O4 functionalized porous graphene for sensitive glucose sensing | |
| Ni et al. | Enzyme-free glucose sensor based on heteroatom-enriched activated carbon (HAC) decorated with hedgehog-like NiO nanostructures | |
| CN111239220B (zh) | 一种基于以蛋白质为载体的无酶葡萄糖传感器的制备方法 | |
| Chen et al. | Advances in enzyme-free electrochemical sensors for hydrogen peroxide, glucose, and uric acid | |
| Wen et al. | Pt nanoparticles inserting in carbon nanotube arrays: nanocomposites for glucose biosensors | |
| Yan et al. | A non-enzymatic glucose sensor based on the CuS nanoflakes–reduced graphene oxide nanocomposite | |
| Zheng et al. | Carbon nanohorns enhanced electrochemical properties of Cu-based metal organic framework for ultrasensitive serum glucose sensing | |
| Shahhoseini et al. | Ni (II) 1D-coordination polymer/C60-modified glassy carbon electrode as a highly sensitive non-enzymatic glucose electrochemical sensor | |
| Lu et al. | Synthesis and characterization of nickel oxide hollow spheres–reduced graphene oxide–nafion composite and its biosensing for glucose | |
| Zhao et al. | Highly exposed copper oxide supported on three-dimensional porous reduced graphene oxide for non-enzymatic detection of glucose | |
| Babulal et al. | Graphene oxide template based synthesis of NiCo2O4 nanosheets for high performance non-enzymatic glucose sensor | |
| CN104698042B (zh) | 超疏水固液气三相共存的生物酶传感器及其制备方法 | |
| Balla et al. | Co3O4 nanoparticles supported mesoporous carbon framework interface for glucose biosensing | |
| Duan et al. | Non-enzymatic sensors based on a glassy carbon electrode modified with Au nanoparticles/polyaniline/SnO 2 fibrous nanocomposites for nitrite sensing | |
| Mehdizadeh et al. | Glucose sensing by a glassy carbon electrode modified with glucose oxidase/chitosan/graphene oxide nanofibers | |
| Yang et al. | An ultrasensitive biosensor for superoxide anion based on hollow porous PtAg nanospheres | |
| Ma et al. | Fabrication and characterization of non-enzymatic glucose sensor based on bimetallic hollow Ag/Pt nanoparticles prepared by galvanic replacement reaction | |
| Fu et al. | Highly sensitive nonenzymatic glucose sensor based on reduced graphene oxide/ultrasmall Pt nanowire nanocomposites | |
| Xiao et al. | Networked cobaltous phosphate decorated with nitrogen-doped reduced graphene oxide for non-enzymatic glucose sensing | |
| Feng et al. | Cu2O nanowires with exposed {111} facet for nonenzymatic detection of glucose in complex biological fluids |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20210326 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |