CN102112873A - 用于葡萄糖感测的含有纳米纤维膜的组合物及使用该组合物制备非酶葡萄糖生物传感器的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于葡萄糖感测的组合物，所述组合物是通过在丙酮等溶剂中分散纳米纤维膜所得到，所述纳米纤维膜是将含有聚偏二氟乙烯和聚氨基苯硼酸的混合物进行电纺丝制得。本发明还公开了一种基于电纺纳米纤维膜制备非酶葡萄糖生物传感器的方法，所述电纺纳米纤维膜是通过在电极上沉积组合物得到。

Description

用于葡萄糖感测的含有纳米纤维膜的组合物及使用该组合物制备非酶葡萄糖生物传感器的方法
技术领域
本发明涉及一种用于葡萄糖感测的组合物，所述组合物是将纳米纤维膜分散在有机溶剂(如丙酮)中制得的，所述纳米纤维膜是将含有主聚合物(如聚偏二氟乙烯、聚丙腈等)和具有胺和硼酸基团的功能聚合物(如聚氨基苯硼酸)的混合物进行电纺丝而制得。本发明还涉及一种基于电纺纳米纤维膜，用所述组合物制备非酶葡萄糖生物传感器的方法。
背景技术
糖尿病是一种因胰岛素不足导致的代谢障碍，表现为血糖浓度超出80-120mg/dL(4.4-6.6mM)的正常范围值[Ann.Intern.Med.2007，146，ITC1-15]。糖尿病可引起如神经病变、肾脏病变以及视网膜病变的并发症，这些并发症分别导致心脏病、肾衰或失明[Klonoff DC.Noninvasive blood glucose monitoring，Diabetes Care 1997；20：433-437]。因此，为了治疗糖尿病，对于糖尿病患者来说非常重要的是在一天中多次进行自我监测来控制他们的血糖水平。事实上，葡萄糖生物传感器约占全部生物传感器市场的85％。如此巨大的市场需求使得糖尿病成为用于发展新的生物传感设想的疾病模型。
用于葡萄糖分析的多种方法，包括电化学法、近红外光谱法、旋光法等已在文献中有报道[Yokowama，K.，Sode，K.，Tamiya，E.，Karube，I.Anal.Chim.Acta(1989)，218，137；Rabinovitch，B.，March，W.F.，Adams，R.L.Diabetes Care(1982)，5，254；G.M.，Moses，R.G.，Gan，I.E.T.，Blair，S.C.Diabetes Res.Clin.Pract.(1988)，4，177；D_Auria，S.，Dicesare，N.，Gryczynski，Z.，Gryczynski，I.；Rossi，M.；Lakowicz，J.R.Biochem.Biophys.Res.Commun.(2000)，274，727]。最常用的血糖测定技术是基于酶的方法。
电化学葡萄糖监测对于改善糖尿病患者的生活做出了很大的贡献。尽管在电化学葡萄糖生物传感器的发展上取得了令人印象深刻的进步，但是对于获得高度稳定的、无酶的以及可靠的葡萄糖监测装置仍存在许多挑战和障碍。近期的一篇综述对过去五十年的发展进行了总结[J.Wang，Chem.Rev.2008，108，814～825]。
通常，采用电化学生物传感器进行葡萄糖检测是基于过氧化氢的电化学氧化反应来实现的，过氧化氢是葡萄糖在阳极电位(＞+0.6V，相对于Ag/AgCl)进行酶催化的氧化反应而产生的[J.Wang，N.Naser，L.Anges，W.Hui，L.Chen，，Anal.Chem.64(1992)1285-1288]。然而，在此相对高的电位，可能存在来自于其它可氧化的物质的干扰，如抗坏血酸、尿酸和对乙酰氨基酚。基于葡萄糖氧化酶(GOx)的葡萄糖装置采用氧作为生理学上的电子受体，但是氧压的波动和氧的化学计量限制使这种装置产生误差。有关如何克服缺氧的策略很少[Wang，J.；Mo，J.W.；Li，S.F.；Porter，J.Anal.Chim.Acta(2001)，441，183；D′Costa，E.；Higgins，I.，Turner，A.P.Biosensors(1986)，2，71]。创新的方法学也已被应用于建立和修整GOx氧化还原中心和电极表面之间的电接触，从而提高电子传递[Pishko，M.V.，Katakis，I.，Lindquist，S.E.，Ye，L.，Gregg，B.A.，Heller，A.Angew.Chem.，Int.Ed.(1990)，29，82；Riklin，A.，Katz，E.，Willner，I.，Stocker，A.，Buckmann，A.F.Nature(1995)，376，672]。
最近，研究集中在除去介质和开发具有接近酶的氧化还原电位的低操作电位的无试剂葡萄糖生物传感器。在这种情况下，电子经由酶的活性位点直接从葡萄糖转移至电极。不存在介质是这种第三代生物传感器的最大优点，并且具有非常高的选择性(归功于很低的操作电位)。纳米技术的发展激发了纳米材料在生物分析化学中的应用。
对于高效生物传感器的制备来说，用于分散传感材料的底物基质(substrate matrix)的选择决定了传感器的性能。非常期望的是使用在水溶液和非水溶液中具有高表面积、适宜孔隙率、高热稳定性、化学惰性、以及极小的或可忽略的溶胀的底物。电纺纤维膜满足获得传感器电极的改善性能的许多需求。电纺纤维材料的主要优点有设计灵活性、在气体和液体流经束状纤维时的尺寸稳定性、高表面积、操作安全、易于按比例放大以及可重复使用。电纺纳米纤维材料的高表面积-体积比适于改善生物传感器的特性。生物分子可被固定在电纺膜表面上。然而，当纤维网片置于溶液中时，电纺纤维表面的分子趋于溶出。因此，通过利用能结合生物分子/酶的额外的功能性材料使得纤维网片内生物分子/酶的溶出最小化是很重要的。
葡萄糖的含量测定是通过电流测量实现的，是通过GOx-电化学还原反应将三价铁阳离子还原为二价铁，并随后在带状丝网印刷碳糊电极上被电氧化而进行的[Kyvik，K.0.，Traulsen，J.，Reinholdt，B.，Froland，A.Diabetes Res.Clin.Pract.(1990)，10，8590]。家庭式血糖监测器利用含有电化学电池的塑胶条或纸条，并且含有PQQGDH、NAD-GDH、FAD-GDH或GOx以及氧化还原介质。这些葡萄糖监测器可以采用电流分析法、计时电流法或库伦分析法。
基于酶的葡萄糖传感器在酶稳定性、氧依赖性、介质的作用、酶的溶出等方面存在许多问题。GOx在pH 2以下和pH 8以上很快失去活性，并且在温度高于40℃时迅速变质[R.Wilson，A.P.F.Turner，Biosens.Bioelectron.7(1992)165]。相对高或相对低的湿度会对传感器的储藏和使用造成负面影响。由于存在以上问题，需要开发无酶葡萄糖传感器。
为开发出实用的非酶葡萄糖传感器，合适的电催化剂已被应用于其中。用重金属，如Tl，Pb，Bi，或WO3修饰的铂表面对于葡萄糖氧化表现出催化活性[G.Kokkinidis，N.Xonoglou，Bioelectrochem.Bioenerg.14(1985)375；G.Wittstock，A.Strubing，R.Szargan，G.Werner，J.Electroanal.Chem.444(1998)61；X.Zhang，K.-Y.Chan，J.-K.You，Z.-G.Lin，A.C.C.Tseung，J.Electroanal.Chem.430(1997)147]。然而，催化氧化反应限于酸性或碱性条件。非酶葡萄糖传感器已利用纳米多孔铂制备[S.Park，T.D.Chung，H.C.Kim，Anal.Chem.，(2003)，75，3046；H.Boo，S.Park，B.Ku，Y.Kim，J.H.Park，H.C.Kim，T.D.Chung，J.Am.Chem.Soc，(2004)，126，4524]。到目前为止，大部分非酶葡萄糖传感器不具有葡萄糖识别单位。
最近，本发明的发明人已经证明了基于电纺纳米多孔功能膜的非酶葡萄糖传感器的实用性[K.M.Manesh，P.Santhosh，A.Gopalan，Kwang-Pill Lee，Analytical Biochemistry，2007，360，189]。基于聚偏二氟乙烯(PVdF)和聚氨基苯硼酸(poly(aminophenylboronic acid)，PAPBA)的复合电纺纳米纤维膜的新的传感器电极在涂布有氧化铟锡(ITO)的玻璃板上制备得到。纳米纤维膜的葡萄糖感测能力被评定，并且从结果可以看到，PVdF/PAPBA-NFM对于葡萄糖检测显示了很好的线性响应，当葡萄糖浓度范围在1到15mM时，响应时间小于6秒。通过电纺丝过程制备的PVdF/PAPBANFM使葡萄糖的检测即使在存在其他碳水化合物的情况下仍具有高选择性和高灵敏度，并且可以忽略干扰，具有可重复性以及储存稳定性。纳米纤维膜的优秀性能归因于它较大的表面积和适于葡萄糖感测的活性位点。基于电纺膜的葡萄糖传感器对于在流动流体中进行葡萄糖感测是理想的。然而，通过在电极(ITO)表面直接沉积电纺PVdF/PAPBA-NFM制备生物传感器的过程存在以下问题，即很难控制表面的厚度和均匀性。
因此，需要开发一种简单有效的制备非酶葡萄糖传感器的方法，该方法利用作为葡萄糖感测材料的电纺PVdF/PAPBA，该材料具有很好的敏感性、选择性和稳定性。
发明内容
为了满足上述需求，本发明的发明人通过采用将电纺PVdF/PAPBA-NFM分散在丙酮等溶剂中，并在电极上沉积溶液的方法，有效地改进了非酶葡萄糖传感器的制备过程。发明人没有采用在PVdF/PAPBA-NFM混合物的电纺丝过程中将PVdF/PAPBA-NFM混合物直接沉积在电极表面的方法。
在下文中，将进一步详细描述本发明。
一方面，本发明涉及一种用于葡萄糖感测的组合物，所述组合物含有一种材料，所述材料是将纳米纤维膜溶解在溶剂中获得的，所述纳米纤维膜是通过电纺丝含有聚偏二氟乙烯和聚氨基苯硼酸的混合物制得的。此处，所述溶剂还可以含有添加剂。
本发明用于葡萄糖感测的组合物对于制备非酶葡萄糖生物传感器是有用的，并且特征在于，所述组合物是用作为葡萄糖感测的活性材料的电纺聚偏二氟乙烯(PVdF)和聚氨基苯硼酸(PAPBA)来制备的，葡萄糖感测的灵敏度、选择性以及稳定性在本发明的发明人此前的研究中已有论证。优选地，在本发明组合物中含有的PVdF和PAPBA的重量比为90-99％∶10-1％。
而且，因为本发明组合物是用电纺PVdF/PABA来制备的，所以其具有通过电纺丝制备的纳米纤维膜的通性(例如，较大的表面积)，因此被有利地应用作生物传感器。
本发明组合物的特征在于它是通过将电纺丝制备的PVdF/PABA纳米纤维膜分散在适当的溶剂中制得的。所述溶剂可以是选自盐酸、硫酸、二甲基甲酰胺、二***、丙酮、氯仿、甲醇、异丙醇、甲基乙基酮、四氢呋喃、甲苯、苯和二甲苯中的一种，或两种或更多种混合物，但是本发明的范围不限于上述溶剂。优选地，所述溶剂是丙酮。
用于分散电纺纳米纤维膜的溶剂可以为了各种目的而含有多种现有技术中已知的成膜聚合物作为添加剂，所述目的例如是提高组合物中纳米纤维膜的耐热性以及耐化学性，或者是提高生物传感器制备过程中的性能。
另一方面，本发明涉及一种制备基于纳米纤维膜的非酶葡萄糖生物传感器的方法，所述方法包括以下步骤：(i)电纺丝含有聚偏二氟乙烯和聚氨基苯硼酸的混合物来制备电纺纳米纤维膜；(ii)将步骤(i)中获得的所述电纺纳米纤维膜分散在溶剂中来制备用于葡萄糖感测的组合物；以及(iii)将步骤(ii)中获得的葡萄糖感测组合物沉积在电极上。此处，步骤(i)中的溶剂还可以含有添加剂。
步骤(i)和(ii)用于制备本发明用于葡萄糖感测的组合物，所述组合物在被分散于合适的溶剂后，可直接用于制备葡萄糖生物传感器。
具体地，步骤(i)可以依据任一制备电纺PVdF/PABA纳米纤维膜或将低粘度聚合物纺成纤维形式的常规工艺实施。在将聚合物溶解于溶剂中制备粘性纺丝溶液的过程中，以及在预先确定的电压和纺丝距离下电纺纺丝溶液的过程中，溶剂种类和浓度以及纺丝距离、电压和方法可依据组合物的预期用途，在多种方法中选取和更改。可用于步骤(ii)中的溶剂如前所述。
在步骤(i)和步骤(ii)中得到的用于葡萄糖感测的组合物可以依据现有技术中已知的任何方法沉积在电极上。具体地，沉积组合物的方法的例子包括旋涂法(spin coating)、浸涂法、辊涂法、筛涂法、喷涂法、旋铸法(spin casting)、流涂法、丝网印刷、喷墨涂法以及滴涂法。
用于制备本发明生物传感器的电极可以是任何用于电流测量的常规的或丝网印刷的电极。电极的例子包括但不限于，ITO电极和ZnO/ITO电极。
图1示意性地显示制造本发明的基于电纺纳米纤维膜的非酶葡萄糖生物传感器的过程。
通过在溶剂中分散电纺PVdF/PAPBA制备的本发明组合物用于葡萄糖感测时保持了很好的灵敏性、选择性和稳定性，因此能被有效地用于制备生物传感器。
根据本发明，在电纺丝PVdF/PAPBA-FM过程中直接在电极上沉积PVdF/PAPBA-FM的现有的不便且复杂的方法得到了改善，并且提供了一种以简单有效的方式制备生物传感器的方法。此外，本发明的制备方法还具有以下优点，即可以制备用于葡萄糖感测的精密生物传感器，具有较高的加工重复性，并且在商业上易于应用。
附图说明
图1所示为制备基于PVdF/PAPBA-NFM膜的葡萄糖传感器电极的过程。
图2(a)为直接沉积在ITO表面的电纺PVdF/PAPBA膜的FESEM图像，图(b)和图(c)为在不同区域记录的电纺PVdF/PAPBA膜的FESEM图像。
图3所示为电纺PVdF-PAPBA膜(a)和原始的PAPBA(b)的紫外可见光谱。
图4所示为PVdF/PABA-FM对葡萄糖的电流测量响应，图4中插图是电极的浓度-电流图。
具体实施方式
以下将结合具体的例子进一步详细描述本发明。然而，可以理解，这些例子仅作为举例，并不解释为对本发明范围的限制。
实施例1：化学物质
3-氨基苯硼酸、PVdF和葡萄糖为分析纯并且以收到时原样使用。葡萄糖水溶液在于磷酸缓冲盐(pH 7)中进行电流测量试验时新鲜制备。在进行实验之前，ITO涂布板的表面用丙酮脱脂并进一步用蒸馏水漂洗。整个实验中都使用双蒸水。
实施例2：制备电纺PVdF-PAPBA复合膜
2-1：制备PAPBA
聚(3-氨基苯硼酸)(PAPBA)是在5℃使用过硫酸铵作为氧化剂氧化聚合3-氨基苯硼酸(50mM，在1M HCl中)来制备的。PAPBA为稍黑的绿色沉淀物，过滤，水洗，干燥。
2-2：制备电纺PVdF-PAPBA纤维膜
将足够量的PVdF(8g)和PAPBA(0.25g)溶解于N，N-二甲基甲酰胺/丙酮混合物中以得到复合溶液。将复合溶液在流速为1mL/h、电势差为25kV下进行电纺丝。将铝箔包裹在收集筒的表面。在铝箔上收集复合膜。
2-3：制备电纺PVdF-PAPBA传感器电极
将电纺PVdF-PAPBA膜溶解于丙酮中，并且用聚合物Nafion溶液滴涂在合适电极(ITO或玻碳电极等)的表面上。
2-4：用于葡萄糖检测的电流测量研究
采用Iviumstat电化学界面(荷兰)进行电化学试验。对于电化学试验，含有电纺PVdF-PAPBA的标准单室电化学电池作为工作电极，Ag/AgCl和铂分别作为参考电机和辅助电极。
在电纺PVdF-PAPBA修饰的电极上对各种浓度的葡萄糖进行电流测量研究。电位设置在0.30V，并且在连续加入50μL葡萄糖(0.1M PBS，pH＝7.0)后记录电流-时间曲线。传感器电极的背景电流响应被允许达到稳定状态。当背景电流稳定时，将葡萄糖溶液注入电解池，并测量其响应值。
实施例3：PVdF/PAPBA和葡萄糖传感器的制备
具有良好的传感器特性的材料的三个基本条件是灵敏度、选择性和机械稳定性。用于制备电化学传感器电极的成分应该满足以上三个要求。此外，传感器电极的制备过程应可重现，并且能够以简单方式应用于商业目的。
在本发明中，制备了用于葡萄糖的电纺PVdF/PAPBA纤维膜(PVdF/PAPBA-FM)电极。重要的是要注意到，传感器电极在制备时无需任何酶或额外的介质。因此，发明人目的在于消除介质和开发无试剂葡萄糖生物传感器，并且这种传感器具有接近酶的氧化还原电位的低操作电位。在这种情况下，电子经由酶的活性位点直接从葡萄糖转移到电极。不存在任何介质是这种第三代生物传感器的主要优势，并且可以获得较高的选择性(归功于其较低的操作电位)。
必须要注意的是，作用于人血液的非酶葡萄糖传感器的商业化是一项具有挑战性的任务。未来关于非酶葡萄糖传感器的研究，基于第三代非酶葡萄糖传感器，需要一次性的试条用于测定人血糖水平。此外，传感器材料必须通过简单步骤加载于装置上，以便于与复杂的工程微流控芯片相连接。最终，用该传感器材料将制备具有多重用途的便携式血糖仪。
此处，相比于制备基于金属或合金的非酶葡萄糖传感器的复杂步骤，可采用简单的方法用于非酶葡萄糖传感器的制备[CD.Garcia，CS.Henry，Anal.Chem.，(2003)，75，4778；J.-S.Ye，Y.Wen，W.D.Zhang，L.M.Gan，G.Q.Xu，F.-S.Shen，Electrochem.Commun.，(2004)，6，66；H.Boo，S.Park，B.Ku，Y.Kim，J.H.Park，H.C Kim，T.D.Chung，J.Am.Chem.Soc.(2004)，126，4524；Y.Sun，H.Buck，T.E.Mallouk，Anal.Chem.，(2001)，73，1599]。纳米多孔金属电极是在酸化环境中脱合金制备得到，并且传感器材料已制备。在早前的报告中，本发明的发明人用电纺PVdF/PAPBA-FM电极进行葡萄糖检测获得了较好的灵敏度、选择性和稳定性。然而，在进行电纺丝过程中直接在电极上沉积PVdF/PAPBA-FMs的电极制备过程是复杂且难处理的。
在本发明中使用了用于进行葡萄糖检测中灵敏度、选择性和稳定性的测试的传感器材料和电纺PVdF/PAPBA，并且电纺PVdF/PAPBA-FM溶解于合适的溶剂中并与添加剂混合。PVdF/PAPBA-FM溶液适于流延(cast)在任何常规的或丝网印刷的电极表面。
在本发明中，尝试使用了多种水溶剂，如盐酸或硫酸，以及非水溶剂，如DMF、二***、丙酮、氯仿、甲醇、四氢呋喃、甲苯、苯和二甲苯等。在这些溶剂中，选择了在制备可溶液加工的(solution processable)PVdF-PAPBA电纺非织造纤维方面是最有效的丙酮。分散的纤维随后被流延在ITO表面上以形成薄膜。图1所示为制备PVdF/PAPBA-FM膜葡萄糖传感器电极的过程。制备的电极是稳定的。
在现有技术中，开发了基于电位分析法的利用聚合物涂层的非酶葡萄糖传感器[E.Shoji，M.S.Freund，J.Am.Chem.Soc，(2001)，123，3383.；E.Shoji，M.S.Freund，J.Am.Chem.Soc，(2002)，124，12486.]。在整个聚合物膜中形成的电化学电位对于导电聚合物的pKa值是灵敏的，这是由于硼酸-二醇的络合作用造成的。这个***实际上像预期的一样工作，并且为无酶的电位测定葡萄糖传感器提供了新的机会。然而，对于葡萄糖选择性的缺乏限制了开发的非酶葡萄糖传感器的实际应用。通常，氯离子连同氨基苯硼酸一起加入，使氨基苯硼酸的sp3-杂化的硼酸基转化为sp2-杂化的硼基团，以实现葡萄糖分子的羟基化。然而，这样的过程不适于制备在葡萄糖或血清分析时必须的水性缓冲条件下稳定的电极。在葡萄糖感测的动态条件下，有可能从PAPBA膜移除F-离子。从传感器基体中溶出F-离子的结果是，葡萄糖传感器的灵敏度在长期使用后会明显降低。在水性体系的分析过程中氟离子将从传感器环境中溶出。
PVdF/PAPBA-FM膜传感器具有稳定的环境，并且不存在氟离子溶出的有关问题。在PVdF/PAPBA-FM膜中，PAPBA链与PVdF的机械稳定的基质交联。电纺丝条件对这样的分子相互作用是有利的。对葡萄糖的灵敏度是由于PVdF的C-F基团与PAPBA的胺或亚胺基团间的相互作用引起的。在本发明中，PVdF具有C-F基团，并且复合物中相互连接的形态使氟原子极为接近硼原子，并最终有利于葡萄糖络合。因此，伴随着氟源从传感器基体中溶出所带来的问题在本发明中是可以忽略的。
图2a所示为在ITO表面直接沉积电纺PVdF/PAPBA纤维的FESEM图像，并且电纺PVdF/PAPBA膜通过在合适的溶剂中分散电纺PVdF/PAPBA膜以及流延溶液来制备。重要的是，电纺PVdF/PAPBA膜具有带有聚合物层的互相连接的纤维(图2b)。电纺PVdF/PAPBA膜具有互相连接的形态(图2a)。纤维扭曲并且互锁。纤维在形态上处于扁平状，并且与原始的PVdF的直径(大约300nm)相比具有减小的直径(大约100nm)。在适当的溶剂中分散电纺PVdF/PAPBA膜以及流延溶液得到的电纺PVdF/PAPBA膜与直接沉积在ITO表面上的电纺PVdF/PAPBA纤维的FESEM图像的比较，可清楚地看到电纺PVdF/PAPBA膜的纤维形态被保持。然而，电纺PVdF膜是刚性的和整齐的，具有可忽略的纤维间扭曲。在滴涂材料上观察到的纤维组织的直径大约为100nm。
电纺PVdF/PAPBA膜的纳米纤维形态提供了大的表面积和葡萄糖感测特性。电纺PVdF/PAPBA复合物的相互连接网状形态归因于PAPBA的NH2基团和PVdF的C-F基团的分子间相互作用。PVdF和PAPBA的分子间相互作用可从CF2伸缩(streching)谱带和CF2摇摆(wagging)谱带相对于单独的PVdF谱带的位移中明显看出。在PVdF/PAPBA-NFM的FT-IR光谱中，对应于醌式亚胺的伸缩谱带(～1600cm-1)的谱带的存在，表明PAPBA处于自掺杂状态。
在电纺PVdF/PAPBA膜中PABA的存在通过紫外-可见光谱得到证实。电纺PVdF-PAPBA膜的紫外-可见光谱见图3所示。PVdF-PAPBA膜的紫外-可见光谱显示了在310nm和530nm附近的两个光带。这些带归因于pi-pi*跃迁和PAPBA的极化谱带(polaronic band)。这进一步从原始的PABA和PVdF的紫外-可见光谱得到证实。值得注意的是原始的PVdF在紫外-可见区域不存在任何峰。PAPBA的紫外可见光谱在310nm和530nm附近显示有谱带。在电纺PVdF/PAPBA膜和原始PAPBA中可以发现相似的光谱特征。
电流分析是一种用于测定溶液中分析物与响应电流的比例关系的电化学技术。电流测定技术在测定溶液浓度方面是一种重要的技术。而且，该技术也是一种快速、简单以及可靠的技术。
图4所示是在0.30V操作电位下在磷酸缓冲溶液(pH＝7)中连续添加1mM葡萄糖获得的PVdF/PAPBA-FM的电流-时间曲线。当背景电流变得稳定时，将葡萄糖加入电解质(磷酸缓冲液)中。测量连续添加葡萄糖后的电流响应值。可观测到连续添加葡萄糖后增加的电流响应值(图4)。在PVdF/PAPBA-FM电极上的电流连续地增加，当连续添加葡萄糖浓度至15mM时电流达到稳定值。响应时间只有6秒，该时间低于其他已报道的葡萄糖传感器。图4中插图所示为葡萄糖浓度相对电流的标准曲线。葡萄糖浓度范围在1-15mM时，灵敏度为1.84mAmM-1，电流响应呈线性。因此，与其他葡萄糖传感器相比，该纤维膜显示了对葡萄糖较高的灵敏度。
如前所述，本发明提供了一种制备基于电纺纳米纤维膜的非酶葡萄糖生物传感器的有效的方法。根据本发明，该非酶葡萄糖生物传感器可以广泛地应用于医学领域用于临床诊断。

Claims (8)

1.一种用于葡萄糖感测的组合物，所述组合物包含一种材料，所述材料是将纳米纤维膜分散在溶剂中得到的，所述纳米纤维膜是将含有聚偏二氟乙烯和聚氨基苯硼酸的混合物电纺丝而制得。
2.根据权利要求1所述的组合物，其中所述聚偏二氟乙烯和聚氨基苯硼酸的重量比为90-99％∶10-1％。
3.根据权利要求1所述的组合物，其中所述溶剂还含有添加剂。
4.根据权利要求1所述的组合物，其中所述溶剂是选自盐酸、硫酸、二甲基甲酰胺、二***、丙酮、氯仿、甲醇、异丙醇、甲基乙基酮、四氢呋喃、甲苯、苯和二甲苯中的一种或几种。
5.一种制备基于纳米纤维膜的非酶葡萄糖生物传感器的方法，所述方法包括以下步骤：
(i)将含有聚偏二氟乙烯和聚氨基苯硼酸的混合物电纺丝来制备电纺纳米纤维膜；
(ii)将步骤(i)中得到的所述电纺纳米纤维膜分散在溶剂中，以制备用于葡萄糖感测的组合物；以及
(iii)将步骤(ii)中得到的葡萄糖感测组合物沉积在电极上。
6.根据权利要求5所述的方法，其中所述步骤(i)中的聚偏二氟乙烯和聚氨基苯硼酸的重量比为90-99％∶10-1％。
7.根据权利要求5所述的方法，其中所述步骤(ii)中的溶剂还含有添加剂。
8.根据权利要求5所述的方法，其中所述步骤(ii)中的溶剂是选自盐酸、硫酸、二甲基甲酰胺、二***、丙酮、氯仿、甲醇、异丙醇、甲基乙基酮、四氢呋喃、甲苯、苯和二甲苯中的一种或几种。
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