CN116042762A - 一种基于聚阴离子-酶偶联电聚合导电膜的电极制备方法 - Google Patents

一种基于聚阴离子-酶偶联电聚合导电膜的电极制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN116042762A
CN116042762A CN202211416381.2A CN202211416381A CN116042762A CN 116042762 A CN116042762 A CN 116042762A CN 202211416381 A CN202211416381 A CN 202211416381A CN 116042762 A CN116042762 A CN 116042762A
Authority
CN
China
Prior art keywords
polyanion
conductive film
electrode
enzyme
acrylamido
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.)
Pending
Application number
CN202211416381.2A
Other languages
English (en)
Inventor
请求不公布姓名
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shenzhen Kefu Biotechnology Co ltd
Original Assignee
Shenzhen Kefu Biotechnology Co ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shenzhen Kefu Biotechnology Co ltd filed Critical Shenzhen Kefu Biotechnology Co ltd
Priority to CN202211416381.2A priority Critical patent/CN116042762A/zh
Publication of CN116042762A publication Critical patent/CN116042762A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q1/00—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
    • C12Q1/001—Enzyme electrodes
    • C12Q1/002—Electrode membranes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F267/00—Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers of unsaturated polycarboxylic acids or derivatives thereof as defined in group C08F22/00
    • C08F267/06—Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers of unsaturated polycarboxylic acids or derivatives thereof as defined in group C08F22/00 on to polymers of esters
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q1/00—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
    • C12Q1/001—Enzyme electrodes
    • C12Q1/005—Enzyme electrodes involving specific analytes or enzymes
    • C12Q1/006—Enzyme electrodes involving specific analytes or enzymes for glucose
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q1/00—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
    • C12Q1/26—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving oxidoreductase
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2333/00—Assays involving biological materials from specific organisms or of a specific nature
    • G01N2333/90—Enzymes; Proenzymes
    • G01N2333/902—Oxidoreductases (1.)
    • G01N2333/904—Oxidoreductases (1.) acting on CHOH groups as donors, e.g. glucose oxidase, lactate dehydrogenase (1.1)
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2800/00—Detection or diagnosis of diseases
    • G01N2800/04—Endocrine or metabolic disorders
    • G01N2800/042—Disorders of carbohydrate metabolism, e.g. diabetes, glucose metabolism
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/50—Fuel cells

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Emergency Medicine (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)

Abstract

本发明公开了一种基于聚阴离子‑酶偶联电聚合导电膜的电极制备方法，制作步骤包括：步骤S1.合成长链结构物质的聚合物；步骤S2.共聚物与酶结合；步骤S3.电聚合反应形成感应电极。本发明提供一种基于聚阴离子‑酶偶联电聚合导电膜的电极制备方法，在葡萄糖氧化酶上引入参与聚合反应的长链结构的聚阴离子基团，引入长链结构聚阴离子能够有效削减羧基造成的空间位阻，通过电聚合反应形成导电膜，以吡啶锇增加导电膜的负电荷，提高酶电极对电子的吸附能力，强化吸附酶的能力，增加酶层的稳定性，操作简单，可重复性强。

Description

一种基于聚阴离子-酶偶联电聚合导电膜的电极制备方法
技术领域
本发明涉及电化学传感器技术领域，更具体地说，是涉及一种基于聚阴离子-酶偶联电聚合导电膜的电极制备方法。
背景技术
糖尿病是由遗传、免疫等各种致病因子作用于机体导致胰岛功能减退、胰岛素抵抗等而引发的代谢紊乱综合征，在对糖尿病人的治疗过程中，检测患者血糖是十分必要的。生物电化学传感器具有简单便捷、价格便宜、灵敏度高等优点，因此广泛用于医疗健康的治疗中，其中在糖尿病的血糖检测中起到主要的作用。通过生物电化学传感器对血糖进行监控，通常是使用葡萄糖生物电化学传感器，葡萄糖生物电化学传感器的测试原理具有多种方法，包括氧化酶法、光谱分析法、荧光检测法等。目前技术最成熟、检测精度最高的技术是葡萄糖氧化酶法，即将葡萄糖氧化酶固定在电极上，并将电极置于试液中，检测试液内葡萄糖与葡萄糖氧化酶反应的电流信号，以判断试液中葡萄糖的含量。
其中，物理截留方法为一种常见的酶固定化技术，在传统的酶电极中，外置物采用高分子膜对葡萄糖氧化酶进行抑制，减少葡萄糖氧化酶因扩散而损失；或者是通过合成凝胶、天然高分子凝胶等包裹葡萄糖氧化酶。此类物理截留方法，由于大分子的酶电子传递路径很长，常用的电子介质与葡萄糖氧化酶一同固定化，但此类物流截留方法易导致电子酶介体泄漏，此类电极不能用于植入式生物传感器中。另一种固定葡萄糖氧化酶的方法为电聚合导电膜法，该方法主要的优点在于可以通过原位或恒电位控制导电膜的厚度，从而锁定葡萄糖氧化酶的固定的量。
然而，电聚合导电膜法中，由于葡萄糖氧化酶自身主要携带羧基基团，负电荷太弱，导致制造过程中，电荷相斥使得形成基质与葡萄糖氧化酶的结合困难，从而降低葡萄糖氧化酶固定的质量，影响电化学生物传感器的性能。
发明内容
为了克服现有技术运用导电膜法固定葡萄糖氧化酶时，因电荷相斥导致的葡萄糖氧化酶固定质量不佳的不足，本发明提供一种基于聚阴离子-酶偶联电聚合导电膜的电极制备方法，将葡萄糖氧化酶与带有长链结构的利用长链结构聚乙二醇与葡萄糖氧化酶结合，令葡萄糖氧化酶带有长链结构，减小葡萄糖氧化酶的空间位阻，同时将葡萄糖氧化酶固定，利用形成的聚乙二醇&葡萄糖氧化酶化合物与吡啶锇共同作用的电化学聚合反应形成带有负电荷的电化学聚合膜，提前将葡萄糖氧化酶固定，然后形成的长链结构化合物与带有负电荷的吡啶锇共同聚合形成敏感膜，避免直接令葡萄糖氧化酶直接与带有负电荷的物质直接反应，增加葡萄糖氧化酶的固定含量，提高电化学生物传感器的性能。
本发明技术方案如下所述：
一种基于聚阴离子-酶偶联电聚合导电膜的电极制备方法，制作步骤包括：
步骤S1.合成长链结构物质的聚合物；
步骤S2.共聚物与酶结合；
步骤S3.电聚合反应形成感应电极。
上述的一种基于聚阴离子-酶偶联电聚合导电膜的电极制备方法，步骤S1包括
步骤A1.将聚乙二醇甲基丙烯酸酯、丁二酸酐、三乙胺及二甲氨基吡啶加入二恶烷中混合反应，沉淀、过滤获得羧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯；
步骤A2.将2-丙烯酰氨基-2-甲基-1-丙烷磺酸与羧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯置于过氧化苯甲酰中反应制备2-丙烯酰氨基-2-甲基-1-丙烷磺酸&羧基聚乙二醇共聚物。
进一步的，在步骤A2中，采用透析袋将混合液持续透析多天，除去所有未反应的物质。
进一步的，2-丙烯酰氨基-2-甲基-1-丙烷磺酸与羧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯二者的摩尔比为98：2。
上述的一种基于聚阴离子-酶偶联电聚合导电膜的电极制备方法，步骤S2包括
步骤B1.将2-丙烯酰氨基-2-甲基-1-丙烷磺酸&羧基聚乙二醇共聚物、N-羟基琥珀酰亚胺及N,N'-二环己基碳二亚胺三者置于二甲基亚砜中活化；
步骤B2.将葡萄糖氧化酶溶于磷酸盐缓冲溶液；
步骤B3.向步骤B2中形成的混合溶液加入2-丙烯酰氨基-2-甲基-1-丙烷磺酸&羧基聚乙二醇共聚物，使得葡萄糖氧化酶与2-丙烯酰氨基-2-甲基-1-丙烷磺酸&羧基聚乙二醇共聚物结合。
进一步的，在步骤B1中，2-丙烯酰氨基-2-甲基-1-丙烷磺酸&羧基聚乙二醇共聚物、N-羟基琥珀酰亚胺及N,N'-二环己基碳二亚胺三者之间单体比为1：3：3。
进一步的，在步骤B2中，葡萄糖氧化酶和2-丙烯酰氨基-2-甲基-1-丙烷磺酸&羧基聚乙二醇共聚物的摩尔浓度百分比为1：10。
进一步的，在步骤B3中，反应完成后的混合物加入去离子水稀释，然后使用超滤管过滤分离，重复多次稀释与过滤，将未反应的葡萄糖氧化酶与2-丙烯酰氨基-2-甲基-1-丙烷磺酸&羧基聚乙二醇共聚物，并对剩余物质冷冻干燥获得聚阴离子-葡萄糖氧化酶的掺杂物。
上述的一种基于聚阴离子-酶偶联电聚合导电膜的电极制备方法，步骤S3包括
步骤C1.清洗电极；
步骤C2.将含有聚阴离子-葡萄糖氧化酶的缓冲溶液与含有吡啶锇单体的具有一定电位的Ag/AgCl溶液混合，并将电极浸入混合溶液中；
步骤C3.采用恒电位法或循环伏安法进行电化学反应，使得电极表面形成导电膜。
进一步的，在步骤C1中，利用电化学工作站，采用计时电流法清洗电极表面。
进一步的，在步骤C3中，采用恒电位法时，聚合时间为1小时，电位为1.0V；采用循环伏安法时，聚合圈数为30圈，电位范围为0.1V-0.8V，速率为20mV/s。
进一步的，在步骤C3之后，制成的电极放置在磷酸盐缓冲溶液中储存。
未经过化学修饰处理的葡萄糖氧化酶由于空间位阻的存在与本身不携带任何电荷的性质，自身难以发生电化学聚合反应的。在本发明中，先将长链聚乙二醇与葡萄糖氧化酶结合，形成带有长链结构的葡萄糖氧化酶，再将合成的长链聚乙二醇&葡萄糖氧化酶化合物与吡啶锇以电化学共聚合的方式在电极表面形成敏感膜。长链聚乙二醇结构上的长链减小了葡萄糖氧化酶自身发生电化学聚合的空间位阻，2-丙烯酰氨基-2-甲基-1-丙烷磺酸赋予整体化合物负电荷，共同作用利于电化学聚合成膜的生成。具有长链的长链聚乙二醇&葡萄糖氧化酶化合物通过电化学共聚合方式进行结合，形成敏感膜，相较于基于共价作用形成的带有负电荷的化学物质，形成的成膜对电子的敏感度、在控制葡萄糖氧化酶固定量的精准控制等具有明显优势。
根据上述方案的本发明，其有益效果在于，本发明提供一种基于聚阴离子-酶偶联电聚合导电膜的电极制备方法，在葡萄糖氧化酶上引入参与聚合反应的长链结构的聚阴离子基团，引入长链结构聚阴离子能够有效削减羧基造成的空间位阻，通过电聚合反应形成导电膜，以吡啶锇增加导电膜的负电荷，提高酶电极对电子的吸附能力，强化吸附酶的能力，增加酶层的稳定性，操作简单，可重复性强。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，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为电化学聚合成膜过程的伏安法中使用的电压、电位强度图。
图2为聚阴离子电极、葡萄糖氧化酶电极及聚阴离子-葡萄糖氧化酶电极分别对不同浓度的葡萄糖溶液的检测电信号强度图示。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例与附图，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
一种基于聚阴离子-酶偶联电聚合导电膜的电极制备方法，制作分为三个部分，分别是聚合物的合成、共聚物与酶的结合、酶与聚合物的电化学聚合反应。
聚合物的合成：
准备50克聚乙二醇甲基丙烯酸酯、5克丁二酸酐、5.56毫升的三乙胺以及4.9克的二甲氨基吡啶，将上述材料加入450毫升二恶烷中混合，令其充分反应24小时，然后用沉淀法提取出粉末状的羧基化的聚乙二醇甲基丙烯酸酯，即羧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯。
其中，聚乙二醇甲基丙烯酸酯的摩尔量为33.3mmol，丁二酸酐的摩尔量为50mmol，三乙胺的摩尔量为40mmol，二甲氨基吡啶的摩尔量为40mmol。
准备2-丙烯酰氨基-2-甲基-1-丙烷磺酸，将2-丙烯酰氨基-2-甲基-1-丙烷磺酸与羧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯置于过氧化苯甲酰中反应，生成2-丙烯酰氨基-2-甲基-1-丙烷磺酸&羧基聚乙二醇共聚物，然后采用透析袋将共聚物样品持续透析4天，除去所有未反应的物质。
其中，反应温度为75摄氏度，过氧化苯甲酰的摩尔体积为0.3mol/L，2-丙烯酰氨基-2-甲基-1-丙烷磺酸与羧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯二者的摩尔比为98：2。二甲氨基吡啶羧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯的质量为1.8g，2-丙烯酰氨基-2-甲基-1-丙烷磺酸的质量为10.14g，过氧化苯甲酰的质量为34mg。
共聚物与酶的结合：
准备N-羟基琥珀酰亚胺和N,N'-二环己基碳二亚胺，并将2-丙烯酰氨基-2-甲基-1-丙烷磺酸&羧基聚乙二醇共聚物、N-羟基琥珀酰亚胺及N,N'-二环己基碳二亚胺三者置于二甲基亚砜中活化48小时。其中，2-丙烯酰氨基-2-甲基-1-丙烷磺酸&羧基聚乙二醇共聚物、N-羟基琥珀酰亚胺及N,N'-二环己基碳二亚胺摩尔浓度比为1：3：3。将葡萄糖氧化酶溶于磷酸盐缓冲溶液中，并向其中加入2-丙烯酰氨基-2-甲基-1-丙烷磺酸&羧基聚乙二醇共聚物，将混合物置于4摄氏度环境中反应24小时，葡萄糖氧化酶与2-丙烯酰氨基-2-甲基-1-丙烷磺酸&羧基聚乙二醇共聚物发生偶联共轭反应。其中，磷酸盐缓冲溶液浓度为0.1mol/L，体积为50毫升，葡萄糖氧化酶和2-丙烯酰氨基-2-甲基-1-丙烷磺酸&羧基聚乙二醇共聚物的摩尔浓度百分比为1：10。反应完成后，将反应后的混合物使用4摄氏度的去离子水作为稀释溶液稀释，同时使用超滤管滤出未反应的葡萄糖氧化酶与2-丙烯酰氨基-2-甲基-1-丙烷磺酸&羧基聚乙二醇共聚物，不断重复稀释与过滤，然后冷冻、干燥最终的产物，该产物为聚阴离子-葡萄糖氧化酶(即PEG-co-AMP)的掺杂物。
其中，2-丙烯酰氨基-2-甲基-1-丙烷磺酸&羧基聚乙二醇共聚物的质量为1.12g，摩尔量为0.42mmmol；N-羟基琥珀酰亚胺的质量为0.328g，摩尔量为1.2mmol；N,N'-二环己基碳二亚胺的质量为0.414g，摩尔量为1.2mmol；二甲基亚砜的加入体积为80ml，聚阴离子-葡萄糖氧化酶的质量为0.11g，葡萄糖氧化酶的质量为0.5g。
带有长链结构的葡萄糖氧化酶(即聚阴离子-葡萄糖氧化酶，也称PEG-co-AMP&葡萄糖氧化酶)和聚合物电化学聚合反应：
使用电化学工作站对电极表面清洗，清洗方法采用计时电流法，以激活电极表面，清洗时间为30分钟。
准备800毫伏的vs Ag/AgCl溶液以及0.1wt％的，Ag/AgCl溶液中含有吡啶锇单体，吡啶锇单体单体的摩尔浓度为0.2mol/L。聚阴离子-葡萄糖氧化酶的掺杂物量固定为0.1wt％/溶剂体积，将聚阴离子-葡萄糖氧化酶置于摩尔浓度为0.1mol/L磷酸盐缓冲溶液中。
其中，聚阴离子-葡萄糖氧化酶与吡啶锇单体的质量比为1:1，在本实施例中，均为20mg。
混合Ag/AgCl溶液与含有聚阴离子-葡萄糖氧化酶的磷酸盐缓冲溶液，将电极浸入混合溶液中，以采用恒电位法或循环伏安法进行电化学反应在电极表面合成导电膜。其中，如图1所示，采用恒电位法时，聚合时间为1小时，电位为1.0V；采用循环伏安法时，聚合圈数为30圈，电位范围为0.1V-0.8V，速率为20mV/s。
完成电化学反应后，取出电极，使用去离子水冲洗多次，去除表面未反应的物质，然后将电极置于4摄氏度、0.1mol/L的磷酸盐缓冲溶液中储存，磷酸盐缓冲溶液的PH值为7.4。
具体本实施例采用的物质及其用量如下表所示。
Figure BDA0003940177460000071
Figure BDA0003940177460000081
对上述制成电极进行测试：
准备电位为0.4V的、摩尔浓度为0.1mol/L的vs Ag/AgCl磷酸盐缓冲溶液作，该缓冲溶液的PH值为7.4，使用计时安培法，令缓冲溶液处于37摄氏度的测试环境，将电极置于缓冲溶液中，等待背景电流稳定后，加入葡萄糖溶液，葡萄糖溶液的浓度逐步增加，浓度添加顺序为4mmol/L、8mmol/L、12mmol/L、16mmol/L，然后通过电极反馈的电流判断电极对葡萄糖的响应能力。如图2所示，浓度分别为4mmol/L、8mmol/L、12mmol/L、16mmol/L的葡萄糖溶液与不同的电极反应，反应电极包括聚阴离子电极(即PEG-co-AMP空白电极)、直接附着葡萄糖氧化酶的电极及本发明的聚阴离子-葡萄糖氧化酶电极(即PEG-co-AMP&葡萄糖氧化酶电极)，明显的，在针对同一种浓度的葡萄糖溶液而言，聚阴离子-葡萄糖氧化酶电极检测到的电信号强于其他电极，且随着浓度的增加，与其他电极的电信号强度差距则越大，意味着浓度越高，本发明的聚阴离子-葡萄糖氧化酶电极的准确度越高，检测数据更为准确。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于聚阴离子-酶偶联电聚合导电膜的电极制备方法，其特征在于，制作步骤包括：
步骤S1.合成长链结构物质的聚合物；
步骤S2.共聚物与酶结合；
步骤S3.电聚合反应形成感应电极。
2.根据权利要求1中所述的一种基于聚阴离子-酶偶联电聚合导电膜的电极制备方法，其特征在于，步骤S1包括
步骤A1.将聚乙二醇甲基丙烯酸酯、丁二酸酐、三乙胺及二甲氨基吡啶加入二恶烷中混合反应，沉淀、过滤获得羧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯；
步骤A2.将2-丙烯酰氨基-2-甲基-1-丙烷磺酸与羧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯置于过氧化苯甲酰中反应制备2-丙烯酰氨基-2-甲基-1-丙烷磺酸&羧基聚乙二醇共聚物。
3.根据权利要求2中所述的一种基于聚阴离子-酶偶联电聚合导电膜的电极制备方法，其特征在于，2-丙烯酰氨基-2-甲基-1-丙烷磺酸与羧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯二者的摩尔比为98：2。
4.根据权利要求1中所述的一种基于聚阴离子-酶偶联电聚合导电膜的电极制备方法，其特征在于，步骤S2包括
步骤B1.将2-丙烯酰氨基-2-甲基-1-丙烷磺酸&羧基聚乙二醇共聚物、N-羟基琥珀酰亚胺及N,N'-二环己基碳二亚胺三者置于二甲基亚砜中活化；
步骤B2.将葡萄糖氧化酶溶于磷酸盐缓冲溶液；
步骤B3.向步骤B2中形成的混合溶液加入2-丙烯酰氨基-2-甲基-1-丙烷磺酸&羧基聚乙二醇共聚物，使得葡萄糖氧化酶与2-丙烯酰氨基-2-甲基-1-丙烷磺酸&羧基聚乙二醇共聚物结合。
5.根据权利要求4中所述的一种基于聚阴离子-酶偶联电聚合导电膜的电极制备方法，其特征在于，在步骤B1中，2-丙烯酰氨基-2-甲基-1-丙烷磺酸&羧基聚乙二醇共聚物、N-羟基琥珀酰亚胺及N,N'-二环己基碳二亚胺三者之间单体比为1：3：3。
6.根据权利要求4中所述的一种基于聚阴离子-酶偶联电聚合导电膜的电极制备方法，其特征在于，在步骤B2中，葡萄糖氧化酶和2-丙烯酰氨基-2-甲基-1-丙烷磺酸&羧基聚乙二醇共聚物的摩尔浓度百分比为1：10。
7.根据权利要求4中所述的一种基于聚阴离子-酶偶联电聚合导电膜的电极制备方法，其特征在于，在步骤B3中，反应完成后的混合物加入去离子水稀释，然后使用超滤管过滤分离，重复多次稀释与过滤，将未反应的葡萄糖氧化酶与2-丙烯酰氨基-2-甲基-1-丙烷磺酸&羧基聚乙二醇共聚物，并对剩余物质冷冻干燥获得聚阴离子-葡萄糖氧化酶的掺杂物。
8.根据权利要求1中所述的一种基于聚阴离子-酶偶联电聚合导电膜的电极制备方法，其特征在于，步骤S3包括
步骤C1.清洗电极；
步骤C2.将含有聚阴离子-葡萄糖氧化酶的缓冲溶液与含有吡啶锇单体的具有一定电位的Ag/AgCl溶液混合，并将电极浸入混合溶液中；
步骤C3.采用恒电位法或循环伏安法进行电化学反应，使得电极表面形成导电膜。
9.根据权利要求8中所述的一种基于聚阴离子-酶偶联电聚合导电膜的电极制备方法，其特征在于，在步骤C3中，采用恒电位法时，聚合时间为1小时，电位为1.0V；采用循环伏安法时，聚合圈数为30圈，电位范围为0.1V-0.8V，速率为20mV/s。
10.根据权利要求1中所述的一种基于聚阴离子-酶偶联电聚合导电膜的电极制备方法，其特征在于，在步骤C3之后，制成的电极放置在磷酸盐缓冲溶液中储存。
CN202211416381.2A 2022-11-12 2022-11-12 一种基于聚阴离子-酶偶联电聚合导电膜的电极制备方法 Pending CN116042762A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211416381.2A CN116042762A (zh) 2022-11-12 2022-11-12 一种基于聚阴离子-酶偶联电聚合导电膜的电极制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211416381.2A CN116042762A (zh) 2022-11-12 2022-11-12 一种基于聚阴离子-酶偶联电聚合导电膜的电极制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN116042762A true CN116042762A (zh) 2023-05-02

Family

ID=86115223

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202211416381.2A Pending CN116042762A (zh) 2022-11-12 2022-11-12 一种基于聚阴离子-酶偶联电聚合导电膜的电极制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN116042762A (zh)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108362750B (zh) 一种基于金纳米粒子掺杂共价有机骨架复合材料电极的制备方法
Hiller et al. Amperometric biosensors produced by immobilization of redox enzymes at polythiophene‐modified electrode surfaces
US7563588B2 (en) Electrically non-conductive, nanoparticulate membrane
Vidal et al. Recent advances in electropolymerized conducting polymers in amperometric biosensors
CN108918625B (zh) 一种生物传感膜的制备方法、生物传感膜及监测装置
US8005188B2 (en) Test-sensor production monitoring using XRF spectrometry
CN114088790B (zh) 葡萄糖生物传感膜、葡萄糖氧化酶及其制备方法
CN110261451B (zh) 一种针对农药蝇毒磷分子识别的二茂铁标记的半抗原-聚乙烯亚胺结合物的制备方法与应用
Liu et al. Enzyme biosensors for point-of-care testing
CN109613082B (zh) 纳米金-原卟啉钴（ⅱ）高灵敏检测h2o2电化学传感器的构建及应用
CN111961151B (zh) 一种用于植入式传感器的两性离子聚合物及其制备方法
CN116042762A (zh) 一种基于聚阴离子-酶偶联电聚合导电膜的电极制备方法
EP3777683A1 (en) Sensor using phenazine derivative or high molecular weight redox polymer containing phenazine derivative
CN113372481A (zh) 一种用于植入式葡萄糖传感器的膜浆料及其制备方法
JP2004534933A (ja) 電気活性複合体、電気活性プローブ及びその調製方法
KR101311776B1 (ko) 효소 및 자성나노입자가 집적된 미세튜브를 포함한 전해재 및 이를 이용한 온오프형 바이오센서 및 바이오연료전지
CN115236158A (zh) 葡萄糖生物传感器、MXene纳米片及其制备方法
CN114384135A (zh) 一种导电纳米材料葡萄糖传感材料及其制备方法和应用
Liu et al. Polymers and enzyme biosensors
Krisnaniningrum et al. Modification of Electrode using Arrowroot Starch Membrane for Uric Acid Determination
CN115073699B (zh) 一种温度不敏感的聚氨酯聚合物及应用
WO2022051888A1 (zh) 生物传感器的成膜组合物及其制备方法
CN115184428B (zh) 一种检测突变型braf基因的电化学发光传感器及其制备方法和应用
KR20000008880A (ko) 글루코스 센서 및 그의 제조방법
KR102484336B1 (ko) 혈당측정용 바이오센서 및 이의 제조방법

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