[发明专利]一种用于血糖检测的微电极模块、制备方法和检测方法以及血糖仪

说明书

本发明提供一种用于血糖检测的微电极模块、制备方法和检测方法以及血糖仪，包括测试腔、印刷电路板、硅片、热敏电阻、半导体冷却/加热器和散热片；所述硅片表面制备微电极阵列，所述微电极阵列并联作为工作电极；所述工作电极表面修饰有用于特异性吸附待测样品中葡萄糖分子的多壁碳纳米管和作为检测探针的多壁碳纳米管；所述印刷电路板集成了对电极和参比电极，所述印刷电路板中心预留一个圆孔，所述硅片组装在圆孔上；所述印刷电路板上组装测试腔，并在下方依次组装热敏电阻、半导体冷却/加热器和散热片。本发明提出的非酶传感器稳定性高，环境适应性强，还弥补了一般非酶传感器选择性差的缺点，能够应用于糖尿病患者的血糖检测。

技术领域

本发明属于生物样品检测领域，尤其涉及一种用于血糖检测的微电极模块、制备方法和检测方法以及血糖仪。

背景技术

血糖检测是糖尿病管理的重要组成部分，可用于评估糖尿病患者的葡萄糖代谢紊乱水平，反映降糖治疗的效果并指导、调整降糖过程。血糖检测高度依赖于对葡萄糖的准确、灵敏、选择性的检测，因此，设计与开发高性能的葡萄糖传感器对于糖尿病的早期筛查与管理具有重要的意义。

目前，基于电化学传感的葡萄糖检测技术由于其灵敏度高、适应性强、集成化程度高等优点而成为使用范围最广的葡糖糖检测方法。早期的葡萄糖电化学传感器依赖于天然葡萄糖氧化酶的参与，即葡萄糖电化学酶传感器。天然的葡萄糖氧化酶可以显著的提高传感器在检测过程中对葡萄糖的敏感性和选择性。但是，葡萄糖氧化酶价格昂贵且容易失活，这严重限制了葡萄糖电化学酶传感器的发展与应用。所以，葡萄糖电化学非酶传感器应运而生。葡萄糖电化学非酶传感器的固有优势，例如响应速度快、环境适应性强、成本低、寿命长等，使得其在血糖检测领域占有一席之地。与葡萄糖电化学酶传感器相比，选择性较差是大多数葡萄糖电化学非酶传感器的致命缺点。这是因为血液中存在大量与葡萄糖具有相似化学结构和分子量的伴随分子例如尿酸、抗坏血酸和对乙酰氨基酚等，这些分子的存在会干扰血糖检测的准确性和特异性。此外，血糖检测的环境参数也会对葡萄糖传感过程产生影响，尤其是pH和温度。pH和温度的变化会引起血糖的原始状态的改变，不可避免的影响检测结果的准确性。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提供一种用于血糖检测的微电极模块，所述微电极模块MEM稳定性好、灵敏度高和特异性强，还相应提供一种基于硼酸盐亲和分子印迹的控温型MEM的制备方法，以便通过控制pH和温度实现生理条件下的血糖的特异性检测；在此基础上，还提供一种前述MEM的检测方法，能够以操作简便、响应灵敏、抗干扰性强等特点实现在生理pH/温度条件下对血糖的高效检测。还提供一种包括所述微电极模块的血糖仪。

本发明的技术方案是：一种用于血糖检测的微电极模块，包括测试腔、印刷电路板、硅片、热敏电阻、半导体冷却/加热器和散热片；

所述硅片表面制备微电极阵列，所述微电极阵列并联作为工作电极；所述工作电极表面修饰有用于特异性吸附待测样品中葡萄糖分子的多壁碳纳米管和作为检测探针的多壁碳纳米管；

所述印刷电路板集成了对电极和参比电极，所述印刷电路板中心预留一个圆孔，所述硅片组装在圆孔上；所述印刷电路板上组装测试腔，并在下方依次组装热敏电阻、半导体冷却/加热器和散热片。

上述方案中，所述工作电极表面修饰有用于特异性吸附待测样品中葡萄糖分子的多壁碳纳米管为硼酸盐亲和分子印迹聚合物改性的多壁碳纳米管MWCNTs-TBA-MIPs。

上述方案中，所述工作电极表面修饰有作为检测探针的多壁碳纳米管为氨基二茂铁改性的多壁碳纳米管MWCNTs-AFC。

一种制备所述用于血糖检测的微电极模块的制备方法，包括以下步骤：

微电极模块的制作与组装：