一種聚磷酸酯復合聚多巴胺生物傳感器的制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種聚磷酸酯復合聚多巴胺生物傳感器的制備方法，屬于生物傳感器制備領域。
【背景技術】
[0002]隨著信息技術與生物工程技術的發展，生物傳感器得到了極為迅速的發展，當今各發達國家都把生物傳感器列為21世紀的關鍵技術，給予高度的重視。生物傳感器不僅廣泛用于傳統醫學領域，推動醫學發展，而且還在空間生命科學、食品工業、環境監測和軍事等領域廣泛應用。國際上已經研制出的酶傳感器多達有幾十種，常見的如葡萄糖、膽固醇、乳酸和氨基酸等傳感器。早期的葡萄糖生物傳感器是用牛血清蛋白和戊二醛將葡萄糖氧化酶固定化成膜，覆蓋于氧電極透氧膜上，用醋酸纖維膜在其外面加以保護，制備生物傳感器
殼聚糖與其它固定酶載體比較，其原料易得，價格低廉，機械性能好，韌性強，能在溫和的條件下固定酶，固定酶的效率高，反應活性高，這種固定酶可以長期保存，反復使用。而現有的生物傳感器表面成膜性能較差，無法與其他物質相互連接，所以通過聚多巴胺進行連接，可提高材料表面的親水性和化學多功能性;聚多巴胺可作為中間層，在基底材料表面強力結合功能分子，由于聚多巴胺的形成過程簡單且不需要有機溶劑，可促進細胞的黏附，具有良好的生物相容性，所以制備一種生物傳感器很有必要。
【發明內容】
[0003]本發明所要解決的技術問題:針對生物傳感器制備過程中，需要大量的溶劑，且制備的生物器與生物相容性較差，不能與細胞進行有效的粘附的問題，提供了一種通過殼聚糖生物材料作為基層，復合固定辣根過氧化物酶，再在堿性條件下，聚多巴胺可在各種材料的表面迅速成膜，其中含有大量親水的羥基和氨基官能團，提高材料表面的親水性和化學多功能性，有效的提升生物傳感器與人體的相容性。
[0004]為解決上述技術問題，本發明采用如下所述的技術方案是:
(1)按重量份數計，選取5?35份殼聚糖粉末、15?30份質量分數為20%的醋酸溶液、30?40份的環氧大豆油和20?25份的聚山梨酯攪拌混合10?15min后，用0.8mol/L的NaOH溶液調節pH至8?10，加熱升溫至60°C反應2?3h，制備得殼聚糖溶液；
(2)待升溫反應完成后，在300?500r/min下通入氮氣10?15min，隨后繼續攪拌并添加殼聚糖溶液總質量1%的鹽酸多巴胺，攪拌反應25?30min后將其置于200?300W的超聲振蕩處理1min，隨后繼續攪拌反應20?24h;
(3)待反應完成后，停止加熱并使其自然冷卻至20?30°C，隨后將其置于600?800r/min下離心處理10?15min，收集混合物并用蒸饋水洗滌3?5次，并按固液質量比1:5，重新分散至蒸餾水中，制備得殼聚糖聚多巴胺懸浮液；
(4)按殼聚糖聚多巴胺懸浮液和辣根過氧化物酶質量比為8:1，在600?800r/min下，將辣根過氧化物酶添加至殼聚糖聚多巴胺懸浮液中，隨后在200?300W的超聲輔助振蕩10?15min，隨后將其置于4?5°C冰箱中靜置10?12h，制備得辣根過氧化物酶固定殼聚糖聚多巴胺溶液；
(5)將玻碳電極分別用0.3和0.4μπι的Al2O3粉末進行拋光，并用無水乙醇和去離子水分別洗滌3?5次，隨后用氮氣吹干制備得拋光電極，用上述制備的辣根過氧化物酶固定殼聚糖聚多巴胺溶液滴加至拋光電極中，在3?5°C下冷凍干燥20?24h，隨后繼續滴加質量濃度為0.1%的Naf 1n溶液滴加至上述處理完的電極上，在3?5°C下冷凍干燥6?8h，即可制備得一種聚磷酸酯復合聚多巴胺生物傳感器。
[0005]本發明與其他方法相比，有益技術效果是:
(1)本發明制備的生物傳感器與生物相容性較好，植入后無明顯排異反應；
(2)通過殼聚和聚多巴胺制備生物傳感器，綠色環保無污染。
【具體實施方式】
[0006]首先按重量份數計，選取5?35份殼聚糖粉末、15?30份質量分數為20%的醋酸溶液、30?40份的環氧大豆油和20?25份的聚山梨酯攪拌混合10?15min后，用0.8mol/L的NaOH溶液調節pH至8?10，加熱升溫至60°C反應2?3h，制備得殼聚糖溶液;待升溫反應完成后，在300?500r/min下通入氮氣10?15min，隨后繼續攪拌并添加殼聚糖溶液總質量1%的鹽酸多巴胺，攪拌反應25?30min后將其置于200?300W的超聲振蕩處理lOmin，隨后繼續攪拌反應20?24h;待反應完成后，停止加熱并使其自然冷卻至20?30°C，隨后將其置于600?800r/min下離心處理10?15min，收集混合物并用蒸饋水洗滌3?5次，并按固液質量比1:5，重新分散至蒸餾水中，制備得殼聚糖聚多巴胺懸浮液;按殼聚糖聚多巴胺懸浮液和辣根過氧化物酶質量比為8:1，在600?800r/min下，將辣根過氧化物酶添加至殼聚糖聚多巴胺懸浮液中，隨后在200?300W的超聲輔助振蕩10?15min，隨后將其置于4?5°C冰箱中靜置10?12h，制備得辣根過氧化物酶固定殼聚糖聚多巴胺溶液;將玻碳電極分別用0.3和0.4μπι的Al2O3粉末進行拋光，并用無水乙醇和去離子水分別洗滌3?5次，隨后用氮氣吹干制備得拋光電極，用上述制備的辣根過氧化物酶固定殼聚糖聚多巴胺溶液滴加至拋光電極中，在3?5 °C下冷凍干燥20?24h，隨后繼續滴加質量濃度為0.1%的Naf 1n溶液滴加至上述處理完的電極上，在3?5°C下冷凍干燥6?8h，即可制備得一種聚磷酸酯復合聚多巴胺生物傳感器。
[0007]實例I
首先按重量份數計，選取5份殼聚糖粉末、30份質量分數為20%的醋酸溶液、40份的環氧大豆油和25份的聚山梨酯攪拌混合1min后，用0.8mol/L的NaOH溶液調節pH至8，加熱升溫至60 °C反應2h，制備得殼聚糖溶液;待升溫反應完成后，在300r/min下通入氮氣1min，隨后繼續攪拌并添加殼聚糖溶液總質量1%的鹽酸多巴胺，攪拌反應25min后將其置于200W的超聲振蕩處理1min，隨后繼續攪拌反應20h;待反應完成后，停止加熱并使其自然冷卻至20°C，隨后將其置于600r/min下離心處理1min，收集混合物并用蒸餾水洗滌3次，并按固液質量比1:5，重新分散至蒸餾水中，制備得殼聚糖聚多巴胺懸浮液;按殼聚糖聚多巴胺懸浮液和辣根過氧化物酶質量比為8:1