一種二電極葡萄糖酶電極傳感器的制造方法
【專利摘要】本發明公開了一種二電極葡萄糖酶電極傳感器，所述電極傳感器由一個工作電極和一個對電極以及支撐兩個電極的上下基板復合而成；所述工作電極和對電極均為鉑絲電極，電極反應工作區內有酶膜元件。
【專利說明】一種二電極葡萄糖酶電極傳感器
【技術領域】
[0001]本發明涉及電化學分析領域，具體涉及一種血糖監控系統領域。
【背景技術】
[0002]電化學酶法測定葡萄糖可追溯到上世紀的30年代末，當時通過測定鉬金電極上過氧化氫的氧化分解而產生的電流變化測算出溶液中因氧的消耗導致的氧分壓下降值，進而測得葡萄糖的濃度。其反應過程如下:
葡萄糖+FAD-葡萄糖氧化酶一葡萄糖酸內酯+FADH2-葡萄糖氧化酶 ①
FADH2 -葡萄糖氧化酶+O2 — FAD -葡萄糖氧化酶+H2O2 ②
H2O2 — 2H++02+2e ③
隨后，美國的Updike和Hicks成功簡化了葡萄糖的電化學測定方法，他們將葡萄糖氧化酶固定在某種膠體基質中實現了酶的固定和穩定化，使葡萄糖氧化酶催化劑可以被反復使用。此后他們將固定后的葡萄糖氧化酶制成膜片同Clark極譜式氧電極結合，制成了世界上第一個葡萄糖酶電極。
[0003]隨著葡萄糖電化學分析系統的成功商業化，1970年Williams等試圖采用分子導電介質取代氧分子進行氧化還原電子傳遞的嘗試。他們使用鐵氰化鉀一亞鐵氰化鉀導電介質系統成功實施了血液葡萄糖的電化學測定，同時還用同一電化學系統測定了血乳酸；該酶電極傳感器在引入電子傳遞介體后其靈敏度和準確性得到提高。
[0004]世界上第一個便攜式家用電化學血糖儀是1987年由美國Medisense公司推出的ExacTech，該系統采用二茂鐵及其衍生物作為氧化還原導電介質，通過絲網印刷導電碳墨在PVC塑料基片上，制成外觀尺寸如同pH試紙大小的血糖試紙，可以大規模制作生產。
[0005]目前國內絕大多數血糖試紙所采用的葡萄糖酶電極傳感器技術均采用電化學分析中的三電極體系進行測試，即三電極模式；三電極體系是相對于兩電極體系而言，三電極體系包括工作電極(WE)、參比電極(RE)和對電極(CE)。參比電極用來定點位零點，電流流經工作電極和對電極，工作電極和參比電極構成一個不通電或基本上不通電的體系，利用參比電極電位的穩定性來測量工作電極的電極電勢。工作電極和對電極構成一個通電的體系，用來測量工作電極通過的電流。上述產品要么精度不夠，要么造價高昂，不利于推廣應用。
【發明內容】
[0006]本發明所要解決的技術問題是克服現有技術的不足，提供一種兩電極系統的葡萄糖氧化酶酶電極傳感器。
[0007]為達到上述目的，本發明的技術方案是:一種二電極葡萄糖酶電極傳感器，所述電極傳感器由一個工作電極和一個對電極以及支撐兩個電極的上下基板復合而成；所述工作電極和對電極均為鉬絲電極，電極反應工作區內有酶膜元件。
[0008]優選的，所述電極傳感器以殼聚糖、Nafion、聚乙烯醇或其他化學物質作為膜材料。
[0009]優選的，所述電極傳感器以二茂鐵、鐵氰化鉀或其他物質作為電子傳遞媒介。
[0010]本發明利用電化學分析原理，將待測樣品中的葡萄糖濃度轉換成一定的微弱電流值，該電流值會隨著待測樣品中的葡萄糖濃度的增加而增加；通過精確測量出這些微弱電流值，并根據電流值和葡萄糖濃度的相應關系，即可計算出樣品中相應的葡萄糖濃度值。本發明提供的產品結構簡單，造價低，可規模化生產。
[0011]本發明采用鉬電極而非普通碳電極，確保測試更準確，鉬電極具有高度穩定性和抗腐蝕性，結果更可靠。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012]圖1是葡萄糖酶電極傳感器的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0013]下面結合具體實施例，進一步闡述本發明。應理解，這些實施例僅用于說明本發明而不用于限制本發明的范圍。此外應理解，在閱讀了本發明的內容之后，本領域技術人員可以對本發明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附后權利要求書限定的范圍。
[0014]實施例1
如圖1所示，一種二電極葡萄糖酶電極傳感器，所述電極傳感器由一個工作電極和一個對電極以及支撐兩個電極的上下基板復合而成；所述工作電極和對電極均為鉬絲電極，電極反應工作區內有酶膜元件。
[0015]本實施例中，所述電極傳感器以殼聚糖、Nafion、聚乙烯醇或其他化學物質作為膜材料。可根據需要進行選擇。
[0016]所述電極傳感器以二茂鐵、鐵氰化鉀或其他物質作為電子傳遞媒介。可根據需要進行選擇。
[0017]在葡萄糖酶電極傳感器的兩個鉬膜電極之間施加一定的恒定電壓，當被測樣品進入酶電極傳感器的電極反應工作區后(充分擴散、混合)，酶電極傳感器反應工作區內的葡萄糖氧化酶(即酶膜元件)與被測樣品中的葡萄糖發生氧化還原反應。經過快速的生化反應，酶電極傳感器會產生0.1?50 μ A電流，該電流值與被測樣品中的葡萄糖一定線性關系，經過適當運算即可計算出被測樣品中葡萄糖的濃度值以此實現該酶電極傳感器的功倉泛。
[0018]本發明利用電化學分析原理，將待測樣品中的葡萄糖濃度轉換成一定的微弱電流值，該電流值會隨著待測樣品中的葡萄糖濃度的增加而增加；通過精確測量出這些微弱電流值，并根據電流值和葡萄糖濃度的相應關系，即可計算出樣品中相應的葡萄糖濃度值。本發明提供的產品結構簡單，造價低，可規模化生產。
[0019]本發明采用鉬電極而非普通碳電極，確保測試更準確，鉬電極具有高度穩定性和抗腐蝕性，結果更可靠。
[0020]以上為對本發明實施例的描述，通過對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業技術人員能夠實現或使用本發明。對這些實施例的多種修改對本領域的專業技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現。因此，本發明將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。
【權利要求】
1.一種二電極葡萄糖酶電極傳感器，其特征在于，所述電極傳感器由一個工作電極和一個對電極以及支撐兩個電極的上下基板復合而成；所述工作電極和對電極均為鉬絲電極，電極反應工作區內有酶膜元件。
2.根據權利要求1所述的二電極葡萄糖酶電極傳感器，其特征在于，所述電極傳感器以殼聚糖、Naf ion、聚乙烯醇作為膜材料。
3.根據權利要求1所述的二電極葡萄糖酶電極傳感器，其特征在于，所述電極傳感器以二茂鐵、鐵氰化鉀作為電子傳遞媒介。
【文檔編號】G01N27/327GK103630593SQ201210298359
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2012年8月21日 優先權日:2012年8月21日
【發明者】趙常志 申請人:蘇州宇鈿醫療器械有限公司