【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于汗液葡萄糖检测，具体涉及一种检测汗液葡萄糖的多孔水凝胶薄膜及制备、检测方法。
技术介绍
1、人体汗液中含有各种离子、有机分子、氨基酸、激素、蛋白质等分泌物，均与人体生理状态密切相关。通过监测汗液的成分可以分析人体电解质失衡的程度、乳酸指数、汗液葡萄糖水平、脱水状态、潜在疾病和卡路里消耗值，从而监测人体的生命体征。与其他生物体液特别是血液检测相比，汗液检测可在体外完成，是无创、方便的检测方法。汗液检测在可穿戴传感器领域显示出独特的优势，特别是在人体运动过程中的健康跟踪和监测方面。汗液传感器通过动态和非侵入性测量生物体液中的生物标志物提供连续和实时的生理信息，同时直接接触采样的生物体液而不会对佩戴者造成不适。
2、汗液传感器的敏感材料、结构设计、硬件系统和软件平台已被世界上许多团队研究。包括电化学检测、比色检测和荧光检测在内的多种策略已被应用于汗液分析。通过这些策略检测汗液中的葡萄糖分子，可以推断人体的血糖水平、卡路里消耗等，是汗液检测中重要的一部分。
3、电化学检测汗液葡萄糖方法，是通过电极表面物质的电化学反应检测传感器的输出电流，实现对被测物质浓度的准确检测。但电化学检测方法具有结构复杂，便携性低，成本较高等缺点。比色法则是依靠显色指示剂对汗液中的待测物质进行显色反应。比色汗液传感器结构简单，易于制备，但其变色主要依靠人眼识别，误差大，受环境干扰影响大，不能在黑暗环境中使用等。
技术实现思路
1、为了解决现有技术中存在的上述问题，本专利技术提供
2、本专利技术的第一方面提供了一种检测汗液葡萄糖的多孔水凝胶薄膜，包括：载体、羟基氧化钴修饰的稀土纳米粒子和葡萄糖氧化酶；
3、所述羟基氧化钴修饰的稀土纳米粒子和所述葡萄糖氧化酶分布在所述载体的内部；
4、所述羟基氧化钴包覆在所述稀土纳米粒子的表面以形成所述羟基氧化钴修饰的稀土纳米粒子；
5、所述羟基氧化钴用于猝灭所述稀土纳米粒子的荧光发射；
6、所述载体通过聚丙烯酰胺相互交联形成。
7、在一个具体的实施例中，所述稀土纳米粒子包括nagdf4:30％yb,1％er,5％ce。
8、在一个具体的实施例中，所述羟基氧化钴能够与过氧化氢反应生成二价钴离子后从所述稀土纳米粒子的表面脱落。
9、在一个具体的实施例中，所述激光的波长包括980nm。
10、在一个具体的实施例中，所述激光的功率为0.2～0.6w。
11、本专利技术的第二方面提供了一种检测汗液葡萄糖的多孔水凝胶薄膜的制备方法，用于制备本专利技术第一方面提供的多孔水凝胶薄膜，包括以下步骤：
12、s1：制备稀土纳米粒子；
13、s2：制备羟基氧化钴修饰的稀土纳米粒子；
14、s3：将丙烯酰胺、n，n′-亚甲基双丙烯酰胺和k2s2o8溶解于第二溶剂中，得到第一凝胶液；向所述第一凝胶液中加入葡萄糖氧化酶和所述羟基氧化钴修饰的稀土纳米粒子，摇匀后得到第二凝胶液；向所述第二凝胶液中加入四甲基乙二胺溶液，得到以相互交联的聚丙烯酰胺为载体的多孔水凝胶薄膜。
15、在一个具体的实施例中，所述步骤s1包括以下步骤：
16、s101：将edta和第一溶剂混合，得到第一分散液；
17、s102：向所述第一分散液中加入gd(no3)3、yb(no3)3、er(no3)3和ce(no3)3，得到第二分散液；
18、s103：向所述第二分散液中加入氟化钠溶液，得到第三分散液；
19、s104：将所述第三分散液放置在反应条件下，进行反应，反应结束后得到反应产物；
20、s105：将所述反应产物进行第一后处理，所述第一后处理结束后得到nagdf4:30％yb,1％er,5％ce稀土纳米粒子。
21、在一个具体的实施例中，所述步骤s2包括以下步骤：
22、s201：将所述稀土纳米粒子、氢氧化钠和次氯酸钠混合，得到第四分散液；
23、s202：对所述第四分散液进行超声分散，得到第五分散液；
24、s203：向所述第五分散液中加入氯化钴溶液，得到第六分散液；
25、s204：对所述第六分散液进行第二后处理，所述第二后处理结束后得到羟基氧化钴修饰的稀土纳米粒子。
26、本专利技术的第三方面提供了一种检测汗液葡萄糖的多孔水凝胶薄膜的检测方法，包括：
27、步骤一：制备多个含有不同浓度的葡萄糖的人工汗液样本；
28、步骤二：将多个本专利技术第一方面提供的多孔水凝胶薄膜分为人工汗液薄膜组和待测汗液薄膜组；将所述工汗液薄膜组中的每个多孔水凝胶薄膜分别接触一个所述人工汗液样本，得到多个第一待测多孔水凝胶薄膜；
29、步骤三：将所述多个第一待测多孔水凝胶薄膜使用激光激发，激发完成后获取所述多个第一待测多孔水凝胶薄膜的荧光强度，建立所述荧光强度和所述人工汗液样本中葡萄糖浓度的标准曲线；
30、步骤四：将所述待测汗液薄膜组中的多孔水凝胶薄膜接触待测汗液，得到第二待测多孔水凝胶薄膜；
31、步骤五：将所述第二待测多孔水凝胶薄膜使用激光激发，激发完成后获取所述第二待测多孔水凝胶薄膜的荧光强度，根据所述第二待测多孔水凝胶薄膜的荧光强度和所述标准曲线得到待测汗液中的葡萄糖浓度。
32、在一个具体的实施例中，所述步骤三的具体步骤为：
33、将所述多个第一待测多孔水凝胶薄膜使用波长为980nm激光激发，激发完成后得到多个第一激发多孔水凝胶薄膜，通过710nm短通滤光片拍摄所述多个第一激发多孔水凝胶薄膜的荧光图像，根据所述多个第一激发多孔水凝胶薄膜的荧光图像获取所述多个第一待测多孔水凝胶薄膜的荧光强度，建立所述荧光强度和所述人工汗液样本中葡萄糖浓度的标准曲线；
34、所述步骤五的具体步骤为：
35、将所述第二待测多孔水凝胶薄膜使用波长为980nm激光激发，激发完成后得到第二激发多孔水凝胶薄膜，通过710nm短通滤光片拍摄所述第二激发多孔水凝胶薄膜的荧光图像，根据所述第二激发多孔水凝胶薄膜的荧光图像得到所述第二待测多孔水凝胶薄膜的荧光强度，根据所述第二待测多孔水凝胶薄膜的荧光强度和所述标准曲线得到所述待测汗液中的葡萄糖浓度。
36、与现有技术相比，本专利技术的有益效果：
37、本专利技术的一种检测汗液葡萄糖的多孔水凝胶薄膜，暴露在汗液环境下，汗液通过多孔水凝胶薄膜的孔隙渗透进入多孔水凝胶薄膜的内部，薄膜内的葡萄糖氧化酶能够特异性催化汗液中的葡萄糖生成过氧化氢，薄膜内稀土纳米粒子发射的荧光本来被其表面包覆的羟基氧化钴所猝灭，葡萄糖在葡萄糖氧化酶的作用下生成的过氧化氢会与羟基氧化钴反应并使羟基氧化钴从稀土纳米粒子表面脱落，进而恢复稀土纳米粒子的荧光，通过观察多孔水凝胶薄本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种检测汗液葡萄糖的多孔水凝胶薄膜，其特征在于，包括：载体、羟基氧化钴修饰的稀土纳米粒子和葡萄糖氧化酶；
2.根据权利要求1所述的一种检测汗液葡萄糖的多孔水凝胶薄膜，其特征在于，所述稀土纳米粒子包括NaGdF4:30％Yb,1％Er,5％Ce。
3.根据权利要求1所述的一种检测汗液葡萄糖的多孔水凝胶薄膜，其特征在于，所述羟基氧化钴能够与过氧化氢反应生成二价钴离子后从所述稀土纳米粒子的表面脱落。
4.根据权利要求1所述的一种检测汗液葡萄糖的多孔水凝胶薄膜，其特征在于，所述激光的波长包括980nm。
5.根据权利要求1所述的一种检测汗液葡萄糖的多孔水凝胶薄膜，其特征在于，所述激光的功率为0.2～0.6W。
6.一种检测汗液葡萄糖的多孔水凝胶薄膜的制备方法，用于制备如权利要求1～5任一项所述的多孔水凝胶薄膜，其特征在于，包括以下步骤：
7.根据权利要求6所述的一种检测汗液葡萄糖的多孔水凝胶薄膜的制备方法，其特征在于，所述步骤S1包括以下步骤：
8.根据权利要求6所述的一种检测汗液葡萄糖的多孔水凝胶薄
9.一种检测汗液葡萄糖的多孔水凝胶薄膜的检测方法，其特征在于，包括：
10.一种检测汗液葡萄糖的多孔水凝胶薄膜的检测方法，其特征在于，所述步骤三的具体步骤为：
...【技术特征摘要】
1.一种检测汗液葡萄糖的多孔水凝胶薄膜，其特征在于，包括：载体、羟基氧化钴修饰的稀土纳米粒子和葡萄糖氧化酶；
2.根据权利要求1所述的一种检测汗液葡萄糖的多孔水凝胶薄膜，其特征在于，所述稀土纳米粒子包括nagdf4:30％yb,1％er,5％ce。
3.根据权利要求1所述的一种检测汗液葡萄糖的多孔水凝胶薄膜，其特征在于，所述羟基氧化钴能够与过氧化氢反应生成二价钴离子后从所述稀土纳米粒子的表面脱落。
4.根据权利要求1所述的一种检测汗液葡萄糖的多孔水凝胶薄膜，其特征在于，所述激光的波长包括980nm。
5.根据权利要求1所述的一种检测汗液葡萄糖的多孔水凝胶薄膜，其...
【专利技术属性】
技术研发人员：吕锐婵，王民，李文静，林碧，王燕兴，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：
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