CN115850766B - 一种梯度极性凝胶的制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明专利涉及凝胶材料技术领域，尤其指一种梯度极性凝胶的制备方法和应用，梯度极性凝胶主要由不同时间微波交联的聚乙烯醇/聚丙烯酸混合薄膜层层组装制备，本发明的梯度极性凝胶应用主要为新型血糖试纸。本发明制备的梯度极性凝胶能够快速提取血液中的血清，并有效地将血清从低极性一端转运到高极性另一端。在结合糖敏微凝胶后可以制备成新型血糖试纸，用于血糖浓度分析。本方法制备新型血糖试纸成本低、使用简单。
Description
技术领域
本发明专利涉及凝胶材料技术领域，尤其指一种梯度极性凝胶的制备方法和应用。
背景技术
糖尿病人需要频繁地测量血糖来进行血糖管理，现有市场上昂贵的酶基血糖试纸增加了患者的经济负担，因此开发使用简单、成本低的血糖试纸具有重要意义。
相对于酶基试纸，全合成的血糖试纸更能够降低成本，但是血液中存在的血红细胞会阻碍全合成血糖试纸通过颜色来测量血糖高低。而传统的血清提取方式主要是离心，但是离心机大而昂贵，操作也比较复杂。因此需要开发一种能够从血液中快速提取血清并能够进一步转运的材料。
发明内容
(一)要解决的问题
主要用于解决传统血清提取方式复杂的问题，提供一种梯度极性凝胶的制备方法和应用。
(二)技术方案
本发明的第一方面提供一种梯度极性凝胶制备方法，方法包括以下过程：
S1：将聚乙烯醇加入去离子水中加热到95℃溶解，再加入聚丙烯酸，混合均匀；
S2：将聚乙烯醇和聚丙烯酸混合液通过喷涂设备喷涂到PET膜上，压力2-3bar，喷涂5-15s，喷涂后干燥；
S3：将膜放入400-700W微波炉内，加热10-60s；
S4：再次将聚乙烯醇和聚丙烯酸混合液通过喷涂设备喷涂到PET膜上，压力2-3bar，喷涂5-15s，喷涂后干燥；
S5：再次将膜放入400-700W微波炉内，加热10-60s；
S6：第三次将聚乙烯醇和聚丙烯酸混合液通过喷涂设备喷涂到PET膜上，压力2-3bar，喷涂5-15s，喷涂后干燥；
S7：第三次将膜放入400-700W微波炉内，加热10-60s；
S8：S2至S7的步骤可以多次重复。
作为优选的技术方案，S1步骤中聚乙烯醇、去离子水、聚丙烯酸加入的量分别为30-70g，200-500ml，30-70g。
作为优选的技术方案，S2～S7的步骤为喷涂-微波交联过程，可以多次重复，得到极性变化更加连续的梯度极性凝胶。
本发明的第二方面提供一种梯度极性凝胶，低极性端能够将血清从血液中分离吸收。
本发明的第三方面提供一种梯度极性凝胶应用方法，包括以下步骤：
S1：取糖响应微凝胶分散在聚乙烯醇/聚丙烯酸溶液中；
S2：在梯度极性凝胶制备的最后阶段将S1步骤中上述混合液通过喷涂设备喷涂到PET膜上；
S3：将膜放入400-700W微波炉内，加热10-60s；
S4：将S2、S3步骤反复多次，得到高极性端负载有糖敏微凝胶的梯度极性凝胶；
S5：将梯度极性凝胶用PET膜包覆，并留出一个血液接触孔和一个观察孔，得到新型血糖试纸；
S6：使用时，将0.05ml血液滴在试纸的血液接触孔中，经过5min后在观察孔处观察凝胶的光透过性；
S7：用手机分析观察孔处的灰度值，用标准曲线确定糖浓度。
作为优选的技术方案，S1步骤中使用的糖响应微凝胶，聚乙烯醇/聚丙烯酸溶液的量分别为1g和5-15L。
作为优选的技术方案，S2步骤中喷涂的压力为2-3bar，喷涂时间5-15s，喷涂后干燥。
(三)有益效果
本发明的有益效果在于：
1、本发明的一种梯度极性凝胶的制备方法简单可靠，所选用的聚乙烯醇和聚丙烯酸都具有很好的亲水性，通过改变微波交联的时间可以制备极性逐渐变化的凝胶，该种凝胶可以在不需要离心力、压力等外在推力的情况下分离提取血清，能够使设备小型化。
2、本发明制备的梯度极性凝胶能够快速提取血液中的血清，并有效地将血清从低极性一端转运到高极性的另一端。
3、本发明的梯度极性凝胶在新型血糖试纸中的应用，无需其他特殊预处理及特殊试剂，过程简单、使用成本低。
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是本发明的制备过程示意图；
图2是本发明应用于新型血糖试纸的结构示意图；
图3是本发明应用于新型血糖试纸的使用过程示意图。
具体实施方式
结合附图对本发明一种梯度极性凝胶，做进一步说明。
如附图1所示是一种梯度极性凝胶制备方法，包括以下过程：
S1：将聚乙烯醇加入去离子水中加热到95℃溶解，再加入聚丙烯酸，混合均匀；
S2：将聚乙烯醇和聚丙烯酸混合液通过喷涂设备喷涂到PET膜上，压力2-3bar，喷涂5-15s，喷涂后干燥；
S3：将膜放入400-700W微波炉内，加热10-60s；
S4：再次将聚乙烯醇和聚丙烯酸混合液通过喷涂设备喷涂到PET膜上，压力2-3bar，喷涂5-15s，喷涂后干燥；
S5：再次将膜放入400-700W微波炉内，加热10-60s；
S6：第三次将聚乙烯醇和聚丙烯酸混合液通过喷涂设备喷涂到PET膜上，压力2-3bar，喷涂5-15s，喷涂后干燥；
S7：第三次将膜放入400-700W微波炉内，加热10-60s；
S8：S2至S7的步骤可以多次重复。
进一步地，S1步骤中聚乙烯醇、去离子水、聚丙烯酸加入的量分别为30-70g，200-500ml，30-70g。
进一步地，S2～S7的步骤为喷涂-微波交联过程，可以多次重复，得到极性变化更加连续的梯度极性凝胶。
一种梯度极性凝胶，低极性端能够将血清从血液中分离吸收。
如附图2-3所示是一种梯度极性凝胶应用，包括以下步骤：
S1：取糖响应微凝胶分散在聚乙烯醇/聚丙烯酸溶液中；
S2：在梯度极性凝胶制备的最后阶段将S1步骤中上述混合液通过喷涂设备喷涂到PET膜上；
S3：将膜放入400-700W微波炉内，加热10-60s；
S4：将S2、S3步骤反复多次，得到高极性端负载有糖敏微凝胶的梯度极性凝胶；
S5：将梯度极性凝胶用PET膜包覆，并留出一个血液接触孔和一个观察孔，得到新型血糖试纸；
S6：使用时，将0.05ml血液滴在试纸的血液接触孔中，经过5min后在观察孔处观察凝胶的光透过性；
S7：用手机分析观察孔处的灰度值，用标准曲线确定糖浓度。
进一步地，S1步骤中使用的糖响应微凝胶，聚乙烯醇/聚丙烯酸溶液的量分别为1g和5-15L。
进一步地，S2步骤中喷涂的压力为2-3bar，喷涂时间5-15s，喷涂后干燥。
下面结合附图和实施例对本发明做更详尽的说明，但本发明不局限于此，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围之内。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
本发明实施例如下：
实施例1：
梯度极性凝胶的制备：将聚乙烯醇30g加入去离子水200ml中加热到95℃溶解，再加入聚丙烯酸30g，混合均匀；将聚乙烯醇和聚丙烯酸混合液通过喷涂设备喷涂到PET膜上，压力2.5bar，喷涂10s，干燥；将膜放入500W微波炉内，加热60s；再次将聚乙烯醇和聚丙烯酸混合液通过喷涂设备喷涂到PET膜上，压力2.5bar，喷涂10s，干燥；将膜放入500W微波炉内，加热40s；再次将聚乙烯醇和聚丙烯酸混合液通过喷涂设备喷涂到PET膜上，压力2.5bar，喷涂10s，干燥；将膜放入500W微波炉内，加热20s；
梯度极性凝胶的应用：取糖响应微凝胶1g分散在聚乙烯醇/聚丙烯酸溶液10L中；在梯度极性凝胶制备的最后阶段将上述混合液通过喷涂设备喷涂到PET膜上，压力2.5bar，喷涂10s，干燥；将膜放入500W微波炉内，加热20s；反复3次，得到高极性端负载有糖敏微凝胶的梯度极性凝胶；将这种梯度极性凝胶用PET膜包覆，并留出一个血液接触孔和一个观察孔，得到新型血糖试纸；使用时，将血液0.05ml滴在试纸的血液接触孔中，经过5min后在观察孔处观察凝胶的光透过性；用手机分析观察孔处的灰度值，用标准曲线确定糖浓度。
实施例2：
梯度极性凝胶的制备：将聚乙烯醇60g加入去离子水400ml中加热到95℃溶解，再加入聚丙烯酸30g，混合均匀；将聚乙烯醇和聚丙烯酸混合液通过喷涂设备喷涂到PET膜上，压力2.5bar，喷涂5s，干燥；将膜放入500W微波炉内，加热20s；以上喷涂干燥微波加热过程重复6次。
梯度极性凝胶的应用：取糖响应微凝胶1g分散在聚乙烯醇/聚丙烯酸溶液5L中；在梯度极性凝胶制备的最后阶段将上述混合液通过喷涂设备喷涂到PET膜上，压力2.5bar，喷涂5s，干燥；将膜放入500W微波炉内，加热20s；反复6次，得到高极性端负载有糖敏微凝胶的梯度极性凝胶；将这种梯度极性凝胶用PET膜包覆，并留出一个血液接触孔和一个观察孔，得到新型血糖试纸；使用时，将血液0.05ml滴在试纸的血液接触孔中，经过5min后在观察孔处观察凝胶的光透过性；用手机分析观察孔处的灰度值，用标准曲线确定糖浓度。
实施例3：
梯度极性凝胶的制备：将聚乙烯醇30g加入去离子水500ml中加热到95℃溶解，再加入聚丙烯酸70g，混合均匀；将聚乙烯醇和聚丙烯酸混合液通过喷涂设备喷涂到PET膜上，压力3bar，喷涂15s，干燥；将膜放入500W微波炉内，加热10s；以上喷涂干燥微波加热过程重复8次。
梯度极性凝胶的应用：取糖响应微凝胶1g分散在聚乙烯醇/聚丙烯酸溶液15L中；在梯度极性凝胶制备的最后阶段将上述混合液通过喷涂设备喷涂到PET膜上，压力3bar，喷涂15s，干燥；将膜放入500W微波炉内，加热10s；反复9次，得到高极性端负载有糖敏微凝胶的梯度极性凝胶；将这种梯度极性凝胶用PET膜包覆，并留出一个血液接触孔和一个观察孔，得到新型血糖试纸；使用时，将血液0.05ml滴在试纸的血液接触孔中，经过5min后在观察孔处观察凝胶的光透过性；用手机分析观察孔处的灰度值，用标准曲线确定糖浓度。
实施例4：
梯度极性凝胶的制备：将聚乙烯醇30g加入去离子水500ml中加热到95℃溶解，再加入聚丙烯酸70g，混合均匀；将聚乙烯醇和聚丙烯酸混合液通过喷涂设备喷涂到PET膜上，压力3bar，喷涂15s，干燥；将膜放入700W微波炉内，加热10s；以上喷涂干燥微波加热过程重复8次。
梯度极性凝胶的应用：取糖响应微凝胶1g分散在聚乙烯醇/聚丙烯酸溶液15L中；在梯度极性凝胶制备的最后阶段将上述混合液通过喷涂设备喷涂到PET膜上，压力3bar，喷涂15s，干燥；将膜放入700W微波炉内，加热10s；反复9次，得到高极性端负载有糖敏微凝胶的梯度极性凝胶；将这种梯度极性凝胶用PET膜包覆，并留出一个血液接触孔和一个观察孔，得到新型血糖试纸；使用时，将血液0.05ml滴在试纸的血液接触孔中，经过5min后在观察孔处观察凝胶的光透过性；用手机分析观察孔处的灰度值，用标准曲线确定糖浓度。
上面所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的构思和范围进行限定，在不脱离本发明设计构思的前提下，本领域普通人员对本发明的技术方案做出的各种变型和改进，均应落入到本发明的保护范围，本发明请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。
Claims (4)
1.一种梯度极性凝胶制备方法，其特征在于，方法包括以下过程：
S1：将聚乙烯醇加入去离子水中加热到95℃溶解，再加入聚丙烯酸，混合均匀，聚乙烯醇、去离子水、聚丙烯酸加入的量分别为30-70g，200-500ml，30-70 g；
S2：将聚乙烯醇和聚丙烯酸混合液通过喷涂设备喷涂到PET膜上，压力2-3bar，喷涂5-15s，喷涂后干燥；
S3：将膜放入400-700W微波炉内，加热10-60s；
S4：再次将聚乙烯醇和聚丙烯酸混合液通过喷涂设备喷涂到PET膜上，压力2-3bar，喷涂5-15s，喷涂后干燥；
S5：再次将膜放入400-700W微波炉内，加热10-60s；
S6：第三次将聚乙烯醇和聚丙烯酸混合液通过喷涂设备喷涂到PET膜上，压力2-3bar，喷涂5-15s，喷涂后干燥；
S7：第三次将膜放入400-700W微波炉内，加热10-60s；
S8：S2至S7的步骤可以多次重复；
该梯度极性凝胶低极性端能够将血清从血液中分离吸收。
2.一种应用梯度极性凝胶制备血糖试纸的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1’：取糖响应微凝胶分散在聚乙烯醇/聚丙烯酸溶液中；
S2’：在梯度极性凝胶制备的最后阶段将S1’步骤中得到的混合液通过喷涂设备喷涂到PET膜上；
S3’：将膜放入400-700W微波炉内，加热10-60s；
S4’：将S2’、S3’所述步骤反复多次，得到高极性端负载有糖敏微凝胶的梯度极性凝胶;
S5’：将梯度极性凝胶用PET膜包覆，并留出一个血液接触孔和一个观察孔，得到血糖试纸；
其中所述梯度极性凝胶制备方法包括以下步骤：
S1：将聚乙烯醇加入去离子水中加热到95℃溶解，再加入聚丙烯酸，混合均匀，聚乙烯醇、去离子水、聚丙烯酸加入的量分别为30-70g，200-500ml，30-70 g；
S2：将聚乙烯醇和聚丙烯酸混合液通过喷涂设备喷涂到PET膜上，压力2-3bar，喷涂5-15s，喷涂后干燥；
S3：将膜放入400-700W微波炉内，加热10-60s；
S4：再次将聚乙烯醇和聚丙烯酸混合液通过喷涂设备喷涂到PET膜上，压力2-3bar，喷涂5-15s，喷涂后干燥；
S5：再次将膜放入400-700W微波炉内，加热10-60s；
S6：第三次将聚乙烯醇和聚丙烯酸混合液通过喷涂设备喷涂到PET膜上，压力2-3bar，喷涂5-15s，喷涂后干燥；
S7：第三次将膜放入400-700W微波炉内，加热10-60s；
S8：S2至S7的步骤可以多次重复。
3.根据权利要求2所述的一种应用梯度极性凝胶制备血糖试纸的方法，其特征在于，所述S1’步骤中使用的糖响应微凝胶，聚乙烯醇/聚丙烯酸溶液的量分别为1g和5-15L。
4.根据权利要求2所述的一种应用梯度极性凝胶制备血糖试纸的方法，其特征在于，所述S2’步骤中喷涂的压力为2-3bar，喷涂时间5-15s，喷涂后干燥。
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| GR01 | Patent grant | ||
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