[发明专利]一种具有防污微凝胶芯片的制备方法、芯片，以及传感器

说明书

本发明提供一种具有防污微凝胶芯片的制备方法包括：合成微凝胶：将3‑丙烯酰胺基苯硼酸，丙烯酰胺，甲基丙烯酸缩水甘油酯，N,N'‑亚甲基双丙烯酰胺，偶氮二异丁腈加入到乙腈种，90℃聚合，蒸馏水反复清洗；合成微凝胶防污层：苏氨酸和丝氨酸按照摩尔比1：1的比例，加入到乙醇溶液中，调节pH，微凝胶分散到混合溶液中，产物蒸馏水洗，并加入乙醇，离心；固定在晶振片上：取微凝胶防污层，N‑乙烯基吡咯烷酮，乙二醇二甲基丙烯酸酯，2,2‑二甲氧基‑苯基乙酮分散在二甲基亚砜制备成预聚合溶液，然后晶振片正面朝下放置在预聚合溶液液上，压制晶振片背面，紫外灯照射1个小时，蒸馏水冲洗并氮气吹干。本发明能够消除蛋白质高度非特异性导致的测试不准确。

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域，特别涉及一种具有防污微凝胶芯片的制备方法、芯片，以及传感器。

背景技术

糖尿病的诊断和治疗需要定期或(理想情况下)持续控制血液中的葡萄糖水平，以便优化治疗和改善糖尿病患者的生活质量。目前血糖水平检测主要依靠以下两种方法:一种是刺穿手指测量血糖，另一种是在皮肤中插入微探针连续测量细胞间液中的葡萄糖。然而，这两种方法均属于有创方法。为满足糖尿病患者的医疗需求，提高患者的生活质量，无创技术已成为临床和科研的研究热点。特别是唾液中葡萄糖浓度与血糖水平相关性高，且唾液具有安全、方便、便于实时采集等天然优势，因此基于唾液的无创血糖监测成为研究热点。

唾液中的葡萄糖含量很低，大约是血糖的1/100～1/50。因此，对唾液葡萄糖的检测仪器提出了很高的要求。石英晶体微天平(QCM)是一种成熟的质量敏感检测生物分子的工具，可以检测亚纳米级的质量变化。与其他电子元件相比，QCM具有灵敏度高、响应速度快、生产成本低、实时测量能力强、集成简单等特点，已成为在线检测液态DNA、核酸、蛋白质、细菌等多种分子识别事件的合适工具。一般来说，聚合物涂层或经生物化学修饰的QCM芯片形成具有特定识别生物分子特性的薄膜，这使得暴露在生物液体中的生物分子的无标签检测成为可能。随着目标分子被QCM芯片吸收，芯片的振荡频率降低，可以进行现场实时监测。但是唾液中葡萄糖分子含量极低(3.6-36mg/L)，使得频率变化很小，更糟糕的是，高蛋白质所引起的晶振片振荡频率下降很大，会掩盖掉葡萄糖引起的频率变化，蛋白质高度非特异性(唾液中的蛋白质的总量可以达到数千毫克每升)产生了巨大的背景信号，导致测试不准确。

因此，为了解决现有技术中的问题，需要一种具有防污微凝胶芯片的制备方法、芯片，以及传感器。

发明内容

本发明的一个方面在于提供一种具有防污微凝胶芯片的制备方法，所述制备方法包括：

合成微凝胶：将516mg 3-丙烯酰胺基苯硼酸，831mg丙烯酰胺，350uL甲基丙烯酸缩水甘油酯，46.2mg N,N'-亚甲基双丙烯酰胺，5mg偶氮二异丁腈加入到40mL乙腈种，90℃聚合1个小时，蒸馏水反复清洗，得到微凝胶；

合成微凝胶防污层：苏氨酸和丝氨酸按照摩尔比1：1的比例，加入到乙醇溶液中，调节pH至10.5得到混合溶液，取500mg所述微凝胶分散到所述混合溶液中，50℃反应24小时，产物蒸馏水洗至中性，并加入乙醇，高速离心得到白色膏状物质；

固定在晶振片上：取30mg所述白色膏状物质，50μLN-乙烯基吡咯烷酮，5μL乙二醇二甲基丙烯酸酯，3mg2,2-二甲氧基-苯基乙酮分散在50μL二甲基亚砜制备成预聚合溶液，

然后取25μL所述预聚合溶液置于石英板上，将晶振片正面朝下放置在所述预聚合溶液液上，利用压膜机压制晶振片背面，紫外灯照射1个小时，蒸馏水冲洗并氮气吹干。

优选地，所述方法还包括将微凝胶防污层固定在晶振片之前，对晶振片进行如下处理：

晶振片在piranha溶液和中超声10分钟，蒸馏水冲洗晶振片并用氮气吹干；

然后放含有100μLγ―氨丙基三乙氧基硅烷的乙醇中，室温反应12小时；