一种无酶葡萄糖传感器及其制备方法技术

本发明专利技术涉及的无酶葡萄糖传感器为在柔性衬底上原位生长活性物质而形成的电极，柔性衬底为金属网格。由于无酶葡萄糖传感器的制备仅需要简单的电化学原位生长即可，该制备过程简单、成本较小并且易于微型化，为可穿戴医疗检测糖尿病的广泛应用提供了光明的前景；金属网格具有柔性和镂空部，相对表面积较大的特点，得到的无酶葡萄糖传感器柔性可贴附、超薄透明且具有较高的灵敏度、选择性和透过率以及较好的线性度，对葡萄糖的氧化具有良好的催化活性和自身稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种无酶葡萄糖传感器及其制备方法
本专利技术涉及一种无酶葡萄糖传感器及其制备方法。
技术介绍
在现代社会中，糖尿病已经是一种非常常见的疾病，而且病发也呈逐年上升的趋势。发展高灵敏度、可贴附、柔性透明的葡萄糖传感器对于研究生物的新陈代谢和糖尿病的诊断具有重要意义。目前大部分高灵敏度的葡萄糖生物传感器主要是基于碳材料(如石墨烯、碳纳米管等)或贵金属(如金、铂等)得到，基于碳材料的葡萄糖传感器除了制备过程复杂以外，由于碳材料本身就是深黑色，因此很难得到具有良好的透明度的葡萄糖传感器，当将基于碳材料的葡萄糖传感器贴附在人体上进行葡萄糖探测时，对可穿戴设备的外观影响较大，不符合当代审美意识；而基于贵金属的葡萄糖传感器制作成本较大，不利于传感器的推广使用，与可穿戴医疗检测的应用前景相悖，很难具体应用在可穿戴医疗检测设备中。此外，现有的葡萄糖传感器还存在柔性差、透气性差以及不易贴附的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种柔性可贴附、超薄透明且具有较高的灵敏度、选择性和透过率以及较好的线性度，对葡萄糖的氧化具有良好的催化活性和自身稳定性的无酶葡萄糖传感器。为达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种无酶葡萄糖传感器，其为在柔性衬底上原位生长活性物质而形成的电极，所述柔性衬底为金属网格。进一步地，所述金属网格包括金属部和镂空部，所述镂空部的形状为正方形、折线正方形、正六边形、菱形以及折线菱形中的一个。进一步地，所述金属网格的周期为100μm-200μm。进一步地，所述金属网格为镍网格。进一步地，所述活性物质为铜或者氧化亚铜。进一步地，所述电极的尺寸为1*2cm2，质量小于2mg。进一步地，所述电极的厚度为1μm-10μm。本专利技术还提供一种用以制备所述无酶葡萄糖传感器的方法，所述制备方法如下：S1、配制生长液：配制CuSO4·5H2O溶液，并且将其与乳酸溶液进行混合，加入NaOH溶液调节溶液PH值，制备得到生长液；S2、裁剪金属网格作为柔性衬底；S3、在所述金属网格上原位生长活性物质以制备电极：将所述金属网格部分浸入到所述生长液中，利用三电极结构完成电极的制备。进一步地，所述CuSO4·5H2O溶液的浓度为0.3M，所述CuSO4·5H2O溶液与所述乳酸溶液的配比为3:2，生长液的PH＝12。进一步地，制备电极时设置电流密度为1mA/cm2，制备时长为600s。进一步地，所述CuSO4·5H2O溶液的浓度为0.2M，所述CuSO4·5H2O溶液与所述乳酸溶液的配比为3:2，生长液的PH＝12。进一步地，制备电极时设置电流密度为3mA/cm2，制备时长为400s。本专利技术的有益效果在于：由于本专利技术的无酶葡萄糖传感器的制备仅需要简单的电化学原位生长即可，该制备过程简单、成本较小并且易于微型化，为可穿戴医疗检测糖尿病的广泛应用提供了光明的前景；金属网格具有柔性和镂空部，相对表面积较大的特点，得到的无酶葡萄糖传感器柔性可贴附、超薄透明且具有较高的灵敏度、选择性和透过率以及较好的线性度，对葡萄糖的氧化具有良好的催化活性和自身稳定性。上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本专利技术的较佳实施例并配合附图详细说明如后。附图说明图1为本专利技术一实施例中覆盖在苏州大学校徽上的氧化亚铜无酶葡萄糖传感器的实物图；图2为本专利技术一实施例中覆盖在苏州大学校徽上的铜无酶葡萄糖传感器的实物图；图3为图1中的氧化亚铜无酶葡萄糖传感器在可见光范围内的透过率；图4为图2中的铜无酶葡萄糖传感器在可见光范围内的透过率；图5为图1中的氧化亚铜无酶葡萄糖传感器作为工作电极在滴加不同浓度葡萄糖的CV扫描曲线；图6为图2中的铜无酶葡萄糖传感器作为工作电极在滴加不同浓度葡萄糖的CV扫描曲线；图7为图1中的氧化亚铜无酶葡萄糖传感器作为工作电极在超低葡萄糖浓度下的I-t响应；图8为图2中铜无酶葡萄糖传感器作为工作电极在超低葡萄糖浓度下的I-t响应；图9为图1中的氧化亚铜无酶葡萄糖传感器作为工作电极在0-1mM浓度葡萄糖下的I-t响应，其中插图为长方形区域的放大图；图10为图2中的铜无酶葡萄糖传感器作为工作电极在0-1mM浓度葡萄糖下的I-t响应；图11为图1中的氧化亚铜无酶葡萄糖传感器作为工作电极在0-1mM浓度葡萄糖下的I-t拟合曲线；图12为图2中的铜无酶葡萄糖传感器作为工作电极在0-1mM浓度葡萄糖下的I-t拟合曲线；图13为图1中的氧化亚铜无酶葡萄糖传感器的抗干扰性物质检测；图14为图2中的铜无酶葡萄糖传感器作的抗干扰性物质检测。具体实施方式下面将结合附图对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的机构或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。此外，下面所描述的本专利技术不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。本专利技术一实施例所示的无酶葡萄糖传感器，其为在柔性衬底上原位生长活性物质而形成的电极，所述柔性衬底为金属网格。所述柔性衬底为包括金属部和镂空部，金属部由金属材料制备的而成，所述镂空部的形状为正方形、折线正方形、正六边形、菱形以及折线菱形中的一个，镂空部的具体形状可根据实际需要进行选择和设计，所述金属网格的周期为100μm-200μm。当镂空部的形状为折线正方形或折线菱形等形状时，柔性衬底具有可拉伸的效果。当柔性衬底具有可拉伸的效果时，得到的电极可达到较高的拉伸性，拉伸度可达100％以上。增大金属网格的周期，可以提高柔性衬底透明度，当金属网格的周期较大时，柔性衬底具有较高的透明度。在本实施例中，所述金属网格为镍网格，镍网格的镂空部的形状为正方形，镍网格的周期为150μm。在镍网格上原位生长的活性物质为铜或者氧化亚铜，得到的电极的尺寸为1*2cm本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无酶葡萄糖传感器，其特征在于，无酶葡萄糖传感器为在柔性衬底上原位生长活性物质而形成的电极，所述柔性衬底为金属网格。/n

【技术特征摘要】
1.一种无酶葡萄糖传感器，其特征在于，无酶葡萄糖传感器为在柔性衬底上原位生长活性物质而形成的电极，所述柔性衬底为金属网格。


2.如权利要求1所述的无酶葡萄糖传感器，其特征在于，所述金属网格包括金属部和镂空部，所述镂空部的形状为正方形、折线正方形、正六边形、菱形以及折线菱形中的一个。


3.如权利要求2所述的无酶葡萄糖传感器，其特征在于，所述金属网格的周期为100μm-200μm。


4.如权利要求1所述的无酶葡萄糖传感器，其特征在于，所述金属网格为镍网格。


5.如权利要求1所述的无酶葡萄糖传感器，其特征在于，所述活性物质为铜或者氧化亚铜。


6.如权利要求1所述的无酶葡萄糖传感器，其特征在于，所述电极的尺寸为1*2cm2，质量小于2mg。


7.如权利要求1所述的无酶葡萄糖传感器，其特征在于，所述电极的厚度为1μm-10μm。


8.一种用以制备权利要求1至7项中任一项所述的无酶葡萄糖传感器的方法，其特征在于，所述制备方法如下：
S1、配...

【专利技术属性】
技术研发人员：李亚雷，刘艳花，
申请(专利权)人：苏州苏大维格科技集团股份有限公司，苏州大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32