基于葡萄糖氧化酶的葡萄糖生物传感器

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葡萄糖传感器

基于ZnO/Nafion有机-无机复合膜固定双酶的葡萄糖传感器研究基于酶促反应的的葡萄糖传感器其最基本的原理是：利用固定化葡萄糖氧化酶膜作识别器件，将感受的葡萄糖量转换成可用输出信号。

葡萄糖传感器基本由酶膜和Clark氧电极或过氧化氢电极组成。

在葡萄糖氧化酶的催化作用下,葡萄糖发生氧化反应消耗氧气，生成葡萄糖酸内酯和过氧化氢。

葡萄糖氧化酶被半透膜通过物理吸附的方法固定在靠近铂电极的表面，其活性依赖于其周围的氧浓度。

葡萄糖与葡萄糖氧化酶反应，生成两个电子和两个质子。

被氧及电子质子包围的还原态葡萄糖氧化酶经过反应后，生成过氧化氢及氧化态葡萄糖氧化酶，葡萄糖氧化酶回到最初的状态并可与更多的葡萄糖反应。

葡萄糖浓度越高，消耗的氧越多，生成的过氧化氢越多。

葡萄糖浓度越少，则相反。

因此，氧的消耗及过氧化氢的生成都可以被铂电极所检测，并可以作为测量葡萄糖测定的方法。

但是作为检测物的过氧化氢的氧化需要在较高的电位下进行，而高电位条件下的许多电活性物质都会被氧化而干扰，影响传感器的选择性。

为了解决这个问题，就需要降低传感器的操作电位。

有两种办法可以解决这个问题：1、制备介体酶传感器，2、用过氧化物酶和氧化酶结合制成双电极。

HRP制成的过氧化物酶电极在测定过氧化氢时具有较高的灵敏度和选择性，并且操作电位通常比较低，在这样的电位下可以避免一些电活性物质的干扰。

另外纳米颗粒固定化酶在解决这一问题上也比较有效。

纳米粒子具有特殊的壳层结构。

这种结构使纳米颗粒具有特殊的表面效应、体积效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应以及由此产生的许多光学和电学性质。

纳米粒子具有高比表面积、高活性、强吸附力及高催化效率等优异特性，可增加酶的吸附量和稳定性，同时还能提高酶的催化活性，使酶的电极响应灵敏度得到提高。

将纳米材料掺杂到传感器敏感膜内，可以提供生物材料适应的微环境，达到维持生物组分活性和改进生物传感器性能的目的。

例如将ZnO分散在Nafion中构成的葡萄糖电极就利用了ZnO的比表面积大、表面反应活性高、表面活性中心多、吸附能力强等性能和Nafion的成膜、抗干扰能力，制成了响应快速、灵敏度高的葡萄糖传感器。

基于Amplex UltraRed和HRP的新型葡萄糖生物传感器

TWO
02 实验内容实Leabharlann 内容01仪器与试剂
试剂：壳聚糖、HRP、过氧化氢、葡萄糖、多巴胺、抗坏血酸等仪器：CHI832B电化学分析仪 1.将玻碳电极分别用金相砂纸，氧化铝粉末打磨抛光成镜面之后用二次去离子水冲洗，然后在硝酸，氢氧化钠溶液丙酮以及去离子水中超声波洗涤5min 2.称取0.1g壳聚糖置于小烧杯中，加入1%的醋酸溶液 10ml搅拌2h，得到粘稠的壳聚糖溶液，取等量的葡萄糖氧化酶溶液混合，去2微升滴加到玻碳电极上，自然晾干
葡萄糖传感器的研究
应糖尿病人群数量的飞速增长，对葡萄糖浓度的监控技术也在飞速的发展；本文试图利用壳聚糖用于基于酶的
葡萄糖生物传感器的4大指标
1.高灵敏度 2.良好的抗干扰能力 3.简单且稳定 4,响应时间短
生物传感器的研发，以期望研究出一种新型葡萄糖生物
传感器。
原理
壳聚糖有很好的生物相容性，对酶有很好的亲和力
壳聚糖和葡萄糖氧化酶固定在电极表面
葡萄糖生物传感器
葡萄糖氧化酶催化溶液中葡萄糖发生氧化反应生成 H2O2；溶液中的辣根过氧化酶催化生成的H2O2 分解成羟基自由基，羟基自由基不可逆的氧化非活性的壳聚糖生成水和具有电活性的resorufin（7羟基-3H-吩噁-3-嗪酮），resorufin在大约-0.1V 发生一个可逆的电子还原反应从而生成可被检测到的产物；
H2O2=底物
壳聚糖=催化剂
1.壳聚糖和HRP对H2O2 的电催化性质研究运用i-t法考察壳聚糖和HRP对H2O2的催化作用。
在右图中，由于还原峰电流是根据传感器
在不同时间点进行测定，所以出现类似与波段形状，但总体而言，还原峰电流还是与H2O2浓度呈现良好的线性关系。

葡萄糖生物传感器研究概况

葡萄糖生物传感器研究概况葡萄糖是动物和植物体内碳水化合物的主要组成部分，因此葡萄糖的定量测定在生物化学、临床化学和食品分析中都占有很重要的位置。

1954年Clark的氧电极分析方法使活体组织氧分压的无损测量成为可能，由此打开了生物传感器这一研究领域。

50多年来各国科研人员对生物传感器的研究和发展使得葡萄糖传感器在食品分析、发酵控制、临床检验等诸多方面得到应用并发挥了重要的作用。

本文对葡萄糖生物传感器的分类、原理及发展概况等作一简要概述。

1.概念生物传感器是用来侦测生体内或生体外的环境化学物质或与之起特异性交互作用后产生响应的一种装置，Gronow将其定义为“使用固定化的生物分子结合换能器”[1]。

它利用生物化学和电化学反映原理，将生化反应信号转换为电信号，通过对电信号进行放大和转换，进而测量被测物质及其浓度[2]，是一种集现代生物技术与先进的电子技术于一体的高科技产品。

生物传感器可用于探索揭示生命系统中信息的产生、存储、传输、加工、转换和控制等基本规律，探讨应用于人类经济活动的基本方法。

葡萄糖传感器是生物传感器领域研究最多、商品化最早的生物传感器[3]，为葡萄糖氧化酶，GOD）经固化后于氧电极组成成。

这一生物传感器可在非常短的响应时间（glucose oxidase内完成对葡萄糖的测定，其线性范围为0～30mg?dL-1，能稳定使用22d，测定的相对标准偏差小于1.2。

2.分类关于葡萄糖生物传感器的分类，不同的研究方向，有不同的分类方法，主要有以下三种分类。

一是根据生物传感器中分子识别元件即敏感元件划分为：酶传感器（enzyme sensor），微生）），组织传感器（tis-suesensor物传感器（microbial sensor），细胞传感器（original sensor和免疫传感器（immunolsensor）。

二是根据生物传感器的换能器即信号转换器分类，如：生物电极（bioelectrode）传感器，半），热生物传），光生物传感器（optical biosensor导体生物传感器（semi conduct biosensor）等。

葡萄糖生物传感器的进展过程及研究成果[文献综述]

文献综述葡萄糖生物传感器的进展过程及研究成果摘要：总结了葡萄糖生物传感器研究的发展过程；阐述了第一代经典葡萄糖酶电极、第二代传递介体传感器及第三代直接传感器的原理和特性，并介绍了其它类型的葡萄糖传感器技术及产品，部分产品在医学上的应用。

最后，总结和展望了葡萄糖生物传感器研究及应用的发展趋势。

关键词：葡萄糖；生物传感器；医学领域；进展引言：葡萄糖传感器是生物传感器领域研究最多、商品化最早的生物传感器。

葡萄糖生物传感器的发展基于两个方面的技术基础：第一，葡萄糖是动物和植物体内碳水化合物的主要组成部分，葡萄糖的定量测定在生物化学、临床化学和食品分析中都占有很重要的位置，其分析方法的研究一直引起人们的关注。

特别是临床检验中对血糖分析技术的需求，促进了葡萄糖酶分析方法建立；第二，1954年，Clark建立了氧电极分析方法。

1956年又对极谱式氧电极进行了重大改进，使使活体组织氧分压的无损测量成为可能，并首次提出了氧电极与酶的电化学反应理论。

根据Clark电极理论，自20世纪60年代开始，各国科学家纷纷开始葡萄糖传感器的研究。

经过近半个世纪的努力，葡萄糖传感器的研究和应用已有了很大的发展，在食品分析、发酵控制、临床检验等方面发挥着重要的作用[1]。

1 经典葡萄糖酶电极1962年，Clark和Lyon发表了第一篇关于酶电极的论文[2]。

1967年Updik和Hicks首次研制出以铂电极为基体的葡萄糖氧化酶（GOD）电极。

用于定量检测血清中的葡萄糖含量[3]。

这标志着第一代生物传感器的诞生。

该方法中葡萄糖氧化酶固定在透析膜和氧穿透膜中间，形成一个“三明治”的结构，再将此结构附着在铂电极的表面。

在施加一定电位的条件下，通过检测氧气的减少量来确定葡萄糖的含量。

由于大气中氧气分压的变化，会导致溶液中溶解氧浓度的变化，从而影响测定的准确性[4]。

为了避免氧干扰，1970年，Clark对其设计的装置进行改进后，可以较准确地测定H 2O2的产生量，从而间接测定葡萄糖的含量[5]。

葡萄糖生物传感器的工作原理

葡萄糖生物传感器的工作原理
葡萄糖生物传感器是一种将生物酶与电化学传感器结合而成的生物医学设备，用于定量检测血清、血浆、尿、脑脊液等样品中的葡萄糖浓度。

其工作原理主要分为三个步骤：
1. 生物酶反应：葡萄糖生物传感器中固定有葡萄糖氧化酶（GOD），将待测样品中的葡萄糖与氧同时消耗，发生如下酶促反应：
葡萄糖 + 氧→ 葡萄糖酸 + 水
2. 电子传递：在电极表面固定GOD和辅助酶（如过氧化物酶）后，加入待测样品后，样品中的葡萄糖与电极表面的GOD发生反应，产生葡萄糖酸和水，同时释放出电子。

电子通过电极传递至体外回路，产生电流信号。

3. 电流信号测量：葡萄糖生物传感器通过测量电路测量电流信号，将其转换为葡萄糖浓度，并输出至显示设备或记录设备。

通常情况下，葡萄糖生物传感器的检测范围在0.1-10mmol/L之间，可精确到0.1mmol/L以下。

总之，葡萄糖生物传感器的工作原理是将生物酶反应和电化学传感器技术相结合，通过测量电流信号来定量检测样品中的葡萄糖浓度。

其具有操作简便、快速、准确等特点，在临床医学中广泛应用于糖尿病的诊断和治疗。

葡萄糖氧化酶生物传感器的构建和性能研究

ｇｏｅｏｍａｅａｄｃｎｂｅｏｈｅｄｔｒｎｔｏｆｇｕｃｓｎｂｏｏｉａａｌｓｏｄｐｒｒｎｃｎａｅｕｓｄｆｒｔｅｅｍｉａｉｎｏｌｏｅｉｉｌｇｃｌｓｍｐｅ．ｆ
Ｃｏｔｕｔｏｄｅｆｒａｅｓｕｎｌｏｅｄｅｅｍｉｔｏｏｅｏｎｔｇａｔｄｎｓｒｃｉｎａｎｐｒｏｍｎｃｔｄｙｏｇｕｃｓｔｒｎａｉｎｂｉｓｎｓｒｉｅｒｅ
ｗｉｈｉｍｏｌｚｄｌｃｓｘｉｓｔｍｂｉｅｇｕｏｅｏｄａｅｉ
１．０００
依次吸取１５
葡萄糖氧化酶（Ｏ溶液，ＧＤ）４
牛血
清白蛋白（Ｓ溶液于１ｍＢＡ）Ｌ离心管中混合均匀，然加入１
戊二醛溶液迅速混匀，２。吸取混合液于预处理过共０
差８ｏ＿０器０６．ｏ
ＫｅｒｓＧｕｏｅｏｉａｅＩｙｗｏｄ：ｌｃｓｘｄｓ；ｍｍｏｉｚｔｎＧＵＯｅｄｔｒｎｔｎｂｏｅｓｒｂｌａｉ；１ＯＳｅｅｍｉａｉｉｓｎｏｉｏｏ
葡萄糖的定量测定在临床医学、生物化学、品科学等食
７０磷酸缓冲液中，．再加入１ｍＬ３０．％苯酚。溶液Ｂ：．％６５葡萄糖溶液。葡萄糖氧化酶酶活力单位（定义为：分钟氧化１ｕ）每
ｃｒｉｒｎｔｅｉｍｏｉｉａｉｎｃｎｉｉｎｆｇｕａａｃｏｓ— ｌｎｎＴｈｈｒｃｅｉｔｆｉｍｏｉｉｅｎｙｓｓｕｄｅａａｒｅｓａｄｈｍｂｌｔｏｏｄｔｏｓｏｌｔｒｌｒｓｚｉｋｉｇ．ｅｃａａｔｒｓｉｏｍｃｂｌｄｅｚｍｅｗａｔｉｄ，ｎｄｚｕｅｏｃｎｔｕｃｌｃｓｉｅｓｒＲｅｕｌｓＴｈｐｉｌｃｔｌｔｃｔｍｐｒｔｅａｄｐＨｆｉｍｏｉｉａｉｎｇｕｏｅｏｉａｅｗｅｅ４ｓｄｔｏｓｒｔｇｕｏｅｂｏｓｎｏ．ｓｔｅｏｔｍａａａｙｉｅｅａｕｒｎｏｍｂｌｚｔｏｌｃｓｘｄｓｒ０

壳聚糖固定化葡萄糖氧化酶生物传感器测定葡萄糖的含量

(山西大学环境科学与工程研究中心 ,化学化工学院 ,太原 030006)
摘要应用壳聚糖将葡萄糖氧化酶固定于鸡蛋膜上 ,结合氧电极制得葡萄糖传感器。实验表明 ,壳聚糖比戊二醛能更好地固定葡萄糖氧化酶 ,最佳条件为壳聚糖浓度 0. 3%、固定化酶量 018 mg、pH 7. 0、缓冲溶液浓度 300 mmol/L和温度 25 ℃。本葡萄糖传感器的线性范围为 0. 016 ～1. 10 mmol/L; 检出限为 8. 0 μmol/L (S /N = 3) , 响应时间 < 60 s,有很好的稳定性 ,寿命 > 3个月。同一个传感器重复使用以及同方法制作的不同传感器之间都有很好的重现性 , RSD 分别为 2. 5% ( n = 10)和 4. 7% ( n = 4) 。实际样品中可能存在的烟酰胺、VB6、VB12、VE、Ca2 + 、M g2 + 、K+和 Zn2 +等对葡萄糖的测定不产生干扰。本传感器已成功地应用于市售饮料中葡萄糖含量的测定。
© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved.
1 05 0
分析化学
第 37卷
水定容至 20 mL ,过滤得 0. 3%壳聚糖溶液。向直径 15～20 mm 干净的鸡蛋壳膜滴加适量 0. 8 (w /V )葡萄糖氧化酶溶液 , 2 h后滴加 100μL 0. 3%壳聚糖溶液 ,放置 6 h后用 PBS (0. 05 mol/L )反复冲洗。将固定化膜紧贴于氧电极顶端并用“O ”型环固定 ,即成酶电极 ,浸泡于 PBS缓冲液 (pH 7. 0)中 , 4 ℃存放 ,待用。 2. 3 实验方法

生物传感器法检测葡萄汁中葡萄糖含量

本研究采用葡萄糖测定的酶-电极法，首先在生物传感分析仪双电极系统内以1‰葡萄糖溶液为标准品检测该方法的线性、稳定性、抗干扰性和专一性，最后通过对赤霞珠和巨峰两个不同品种的葡萄汁中葡萄糖含量进行检测，建立了葡萄汁中葡萄糖含量的酶电极测定方法。 1 材料与方法 1.1 材料与试剂
赤霞珠葡萄，巨峰葡萄：均购自济南七里堡市场；葡萄糖氧化酶（10 U/mL）：Sigma 公司；牛血清白蛋白、戊二醛：上海化学试剂采购供应站进口分装；“O”型圈、SBA生物传感分析仪专用稀释水、缓冲液：山东省科学院生物研究所自行配制；聚碳酸酯膜、核微孔膜（孔径0.2 mm）：美国 Nucleopore公司；铂、银纯度为99.999%：中国人民银行济南分行。其他试剂均为分析纯，实验用水为蒸馏水。 1.2 仪器与设备
biosensor; enzyme electrode; grape juice; glucose
葡萄酒是目前被全球普遍接受的一种酒精饮料，因保健作用及丰富的文化内涵越来越受到国人的喜爱。葡萄糖含量是影响葡萄酒质量和区分葡萄酒种类的重要功能性指标之一。葡萄汁是酿造葡萄酒的原料，其所含糖类主要包括葡萄糖、果糖和蔗糖[1-8]，因此建立一种能够快速准确专一性检测葡萄糖含量的方法对高品质葡萄酒的酿造具有重要的意义。
(Biology Institute, Qilu University of Technology (Shandong Academy of Sciences), Jinan 250014, China)
A biosensor analysis method for the determination of glucose in grape juice was established using glucose oxidase and hydrogen peroxide electrode in the reaction system of phosphate buffer 0.2 mol/L (pH 7.2) and glucose standard solution 1‰. The results showed that the biosensor method had a good linearity in the range of glucose concentration of 0-1 000 mg/L, the linear regression equation was y=0.994 8x-3.081, R2=0.999 9. The stability of the biosensor was good, the relative standard deviation (RSD) was 1.63%, the adding standard recovery rate was between 96.0%-102.4%. The specificity was strong, and glucose was determined specifically.

基于葡萄糖氧化酶-铂纳米粒子修饰的玻碳电极用于葡萄糖的检测

基于葡萄糖氧化酶-铂纳米粒子修饰的玻碳电极用于葡萄糖的检测王明星;何婧琳;陈传奇;曹忠【摘要】采用硼氢化钠作为还原剂制备铂纳米颗粒,并同时使用聚乙烯吡咯烷酮(PVP)作保护剂,提高铂纳米溶胶粒子的稳定性,将制备好的铂纳米粒子与聚乙烯醇缩丁醛(PVB)的乙醇溶液混合,用溶胶-凝胶法1使葡萄糖氧化酶(GOD)固定于玻碳电极上,通过条件优化,完成葡萄糖电化学生物传感器(GOD-Pt/GCE)的制备.与未修饰铂粒子的电极相比,铂纳米粒子可以大幅度提高传感器的催化响应电流,加速了电子传递,电化学反应具有良好的可逆性.基于葡萄糖氧化酶-铂纳米粒子修饰的葡萄糖生物传感器显示出了良好的电化学传感性能,其检测线性范围为1.60× 10-5 ～2.40×10-3 mol/L,检测下限达到8.00×10-6 mol/L.传感器重现性、选择性与稳定性好、使用寿命较长,回收率在96.82％～101.29％之间,可应用于实际样品蜂蜜中葡萄糖含量的检测.【期刊名称】《化学传感器》【年(卷),期】2011(031)002【总页数】7页(P53-59)【关键词】葡萄糖氧化酶;铂纳米颗粒;生物传感器;葡萄糖;蜂蜜【作者】王明星;何婧琳;陈传奇;曹忠【作者单位】长沙理工大学化学与生物工程学院,电力与交通材料保护湖南省重点实验室,湖南长沙410004;长沙理工大学化学与生物工程学院,电力与交通材料保护湖南省重点实验室,湖南长沙410004;长沙理工大学化学与生物工程学院,电力与交通材料保护湖南省重点实验室,湖南长沙410004;长沙理工大学化学与生物工程学院,电力与交通材料保护湖南省重点实验室,湖南长沙410004【正文语种】中文0 引言葡萄糖是动植物体内重要的碳水化合物，是活细胞的能量来源和新陈代谢中间产物，但血糖过高会引起糖尿病，继而诱发心血管、高血压、神经紊乱等多种病症，危害人的生命健康；而且糖尿病在我国的发病率较高，因此人体血液中葡萄糖的快速测定对糖尿病的临床诊断和治疗及相关生命科学领域都具有非常重要的意义[1]。

基于葡萄糖氧化酶-空壳钯修饰的新型葡萄糖传感器

基于葡萄糖氧化酶-空壳钯修饰的新型葡萄糖传感器齐骏飞;杨卉彦;胡赢;黄杉生【摘要】The hollow Pd nanoparticles were synthesized and characterized by TEM. A novel biosensor based on hollow palladium and glucose oxidase immobilized on the surface of glassy carbon electrode for glucose detection was developed. The glucose can be determined by detectingH202 generated in enzyme reaction due to the electro- catalytic activity of hollow Pd toward H202. Under the optimal conditions, a linear dependence of the catalytic cur- rent upon glucose concentration was obtained in the range of 2.5x10-5 mol/L to 2.7~10-3 mol/L with a detection limit of 10 I~mol/L （S/N=3）. The sensor also exhibits long-term stability, good reproducibility and good anti-interference ability%制备了空壳钯纳米粒子，通过TEM对其空壳结构进行了表征。

将空壳钯纳米粒子和葡萄糖氧化酶（GOD）修饰在玻碳电极（GC）表面，构建了新型的葡萄糖传感器。

空壳钯纳米粒子对过氧化氢（H202）具有良好的催化还原作用，通过检测酶反应产生的H202可检测葡萄糖的浓度。

葡萄糖生物传感器的进展过程及研究成果[文献综述]

最后，总结和展望了葡萄糖生物传感器研究及应用的发展趋势。

关键词：葡萄糖；生物传感器；医学领域；进展引言：葡萄糖传感器是生物传感器领域研究最多、商品化最早的生物传感器。

特别是临床检验中对血糖分析技术的需求，促进了葡萄糖酶分析方法建立；第二，1954年，Clark建立了氧电极分析方法。

1956年又对极谱式氧电极进行了重大改进，使使活体组织氧分压的无损测量成为可能，并首次提出了氧电极与酶的电化学反应理论。

根据Clark电极理论，自20世纪60年代开始，各国科学家纷纷开始葡萄糖传感器的研究。

经过近半个世纪的努力，葡萄糖传感器的研究和应用已有了很大的发展，在食品分析、发酵控制、临床检验等方面发挥着重要的作用[1]。

1 经典葡萄糖酶电极1962年，Clark和Lyon发表了第一篇关于酶电极的论文[2]。

1967年Updik和Hicks首次研制出以铂电极为基体的葡萄糖氧化酶（GOD）电极。

用于定量检测血清中的葡萄糖含量[3]。

这标志着第一代生物传感器的诞生。

该方法中葡萄糖氧化酶固定在透析膜和氧穿透膜中间，形成一个“三明治”的结构，再将此结构附着在铂电极的表面。

在施加一定电位的条件下，通过检测氧气的减少量来确定葡萄糖的含量。

由于大气中氧气分压的变化，会导致溶液中溶解氧浓度的变化，从而影响测定的准确性[4]。

为了避免氧干扰，1970年，Clark对其设计的装置进行改进后，可以较准确地测定H 2O2的产生量，从而间接测定葡萄糖的含量[5]。

葡萄糖生物传感器的工作原理

葡萄糖生物传感器的工作原理
葡萄糖生物传感器是一种基于生物化学反应的传感器，用于检测血液、尿液和其他生物体液中的葡萄糖浓度。

其工作原理大致如下：
1.酶反应：首先，传感器中包含一种葡萄糖氧化酶（GOx），它能够将葡萄糖转化为酮糖和过氧化氢。

2.电流变化：当葡萄糖存在时，它会被GOx催化氧化为过氧化氢，进而导致电位变化，并在电极表面形成电流。

因此，传感器可以通过测量电流变化来检测葡萄糖浓度。

3.反应速度：GOx对葡萄糖的反应速度取决于它们之间的接触面积和浓度差异，因此传感器的灵敏度和响应速度与GOx的浓度有关。

4.实时测量：特别是在移动装置或实时生产环境下，传感器可以与无线互联设备结合，将结果直接传递到互联网或大数据处理平台中，进行实时监测和控制。

总之，葡萄糖生物传感器工作原理简单，但具有重要的应用前景，在生物医学、环境监测和食品质量控制等领域发挥着巨大的作用。

活体监测植物葡萄糖的微型传感器研究

8传感器与微系统（Transducer and MicrosystemTechnologies )2021年第40卷第3期DOI ：10.13873/J . 1000-9787(2021)03-0008-04活体监测植物葡萄糖的微型传感器研究+杨磊'陈达2,王成、李爱学1(1.北京农业智能装备技术研究中心，北京100097;2.山东科技大学电子信息工程学院，山东青岛266590)摘要：葡萄糖是植物体内的一种重要的可溶性糖，为了实时监测植物活体内葡萄糖的含量变化,开发了一种新型葡萄糖微型电化学生物传感器。

利用葡萄糖氧化酶（GOD )催化葡萄糖，通过醋酸纤维素（CA ) 提高葡萄糖氧化酶的固载量，通过聚氨酯-环氧树脂（PU -Epoy )提高传感器的选择性和稳定性。

该传感器线性范围宽，检测限低，并且具有较高的灵敏度和选择性、良好的重现性及稳定性。

并利用所研制的生物传感器成功地对芦荟体内的葡萄糖含量变化进行了实时检测。

关键词：植物葡萄糖；生物传感器；活体；实时监测中图分类号：TP 212.2文献标识码：A文章编号：1000-9787(2021)03-0008-04Study on microsensor for monitoring of plant glucose in vivoYANG Lei12, CHEN Da2，WANG Cheng1，LI Aixue1(1. Beijing Research Center of Intelligent Equipment for Agriculture , Beijing 100097, China ;2. College of Electronic and Information Engineering，Shandong University of Science andTechnology，Qingdao 266590,China )Abstract ： Inthiswork ，a ne* *wmicro-electrochemicalbiosensor forglucose is developedof plant glucose in vivo . The glucose oxidase ( GOD ) is used to catalyze glucose . The cellulose acetate ( CA ) is used to increase the immobilization am ount of GOD . The polyurethane-epoxy resin ( PU -Epoxy ) is used to improve the selectivity andstability ofthesensor . Thesensor hastheadvantages ofwidesensitivity and selectivity , and g ood reproducibility and stability . The as-prepared biosensor is successfully used to ral-time monitoring the g lucose in aloe in real-time and in vivo .Keywords ： plant glucose ； biosensor ； in vivo ； real-time m onitoring引言糖在植物生长过程中起着至关重要的作用。

基于生物传感器的葡萄糖监测系统设计与开发

基于生物传感器的葡萄糖监测系统设计与开发葡萄糖监测是对糖尿病患者进行血糖水平监测的关键。

随着技术的进步，基于生物传感器的葡萄糖监测系统的设计和开发成为了解决糖尿病患者血糖监测需求的重要途径。

本文将介绍基于生物传感器的葡萄糖监测系统设计和开发的关键技术和挑战，并探讨其在临床实践中的应用前景。

首先，基于生物传感器的葡萄糖监测系统设计和开发需要解决传感器的灵敏度、选择性和稳定性等关键技术问题。

传感器的灵敏度是指它对血液中葡萄糖浓度变化的检测能力，而选择性则是指传感器只对葡萄糖做出响应，不受其他物质的干扰。

稳定性是指传感器在长时间使用过程中保持性能不变的能力。

为了解决这些问题，研究人员已经提出了许多创新的传感器设计，其中包括应用纳米材料、功能化修饰和生物催化等方法。

其次，基于生物传感器的葡萄糖监测系统还需要解决数据采集、传输和处理等技术问题。

数据采集是指从传感器中获取血糖水平的信息，传输是将获取的数据传输到监测设备或移动终端，而处理是对数据进行分析和存储。

为了实现高效的数据采集、传输和处理，研究人员已经提出了无线传输技术、云计算和大数据分析等方法，从而提高了监测系统的实时性和准确性。

此外，基于生物传感器的葡萄糖监测系统还需要考虑使用者的舒适性和便携性。

传统的葡萄糖监测方法通常需要进行血液抽取，这对患者来说可能会引起不适，同时也不方便在日常生活中进行监测。

因此，研究人员已经提出了一些非侵入式监测方法，如透皮传感器和光学传感器，以减少对患者的不适，并提高监测的便携性和持续性。

基于生物传感器的葡萄糖监测系统在临床实践中已经取得了显著的成果。

首先，它可以提供患者实时血糖水平的监测数据，帮助患者更好地了解自己的糖尿病情况，并进行个性化的治疗和管理。

其次，它可以提供医生对患者血糖水平的监测数据，帮助医生制定更有效的治疗方案和预防措施。

此外，基于生物传感器的葡萄糖监测系统还可以提供实时警报和远程监护功能，帮助患者和医生及时发现和处理血糖异常情况。

基于葡萄糖氧化酶的葡萄糖传感器的研究进展

基于葡萄糖氧化酶的葡萄糖传感器的研究进展刘皓1，2，乔巨涛1，2，方纾1，2，刘越峰1，2，李倩1，2（1.天津工业大学纺织科学与工程学院，天津300387；2.天津工业大学智能可穿戴电子纺织品研究所，天津300387）Research progress of glucose sensor based on GOxLIU Hao 1，2，QIAO Ju-tao 1，2，FANG Shu 1，2，LIU Yue-feng 1，2，LI Qian 1，2（1.School of Textile Science and Engineering ，Tiangong University ，Tianjin 300387，China ；2.Institute of Smart Wearable Electronic Textiles ，Tiangong University ，Tianjin 300387，China ）Abstract ：The glucose oxidase渊GOx冤is widely used in the research and development of glucose sensors because of its goodcatalytic effect on glucose.The GOx immobilization methods in enzyme electrode of glucose sensor and its effectson the performance of glucose sensors are reviewed.The glucose sensor is classified into minimally invasive袁im鄄plantable and non-invasive according to its continuous monitoring form.The latest research progress of glucose sensor with different monitoring form is summarized.Finally袁the development prospect of GOx -based glucosesensor in the field of flexible wearables is prospected.Key words ：glucose oxidase渊GOx冤；glucose ；sensor ；fixed ；continuous glucose monitoring ；flexible wearables摘要：综述了对葡萄糖具有良好的催化效应且被广泛用于葡萄糖传感器研发当中的葡萄糖氧化酶（GOx ）在葡萄糖传感器酶电极中的固定化方法，并分析其对葡萄糖传感器性能的影响；根据连续监测形式将葡萄糖传感器划分成微创式、植入式和无创式，归纳总结了采用不同监测形式的葡萄糖传感器的最新研究进展；最后，对基于GOx 的葡萄糖传感器在柔性可穿戴领域的发展前景进行了展望。

基于氧化石墨烯构筑葡萄糖生物传感器的研究

李钊
基于氧化石墨烯构筑葡萄糖生物传感器的研究
基于氧化石墨烯构筑葡萄糖生物传感器的研究
李钊指导老师：周喜斌地理与环境科学学院环境工程
摘要：本文主要介绍了葡萄糖生物传感器的发展，酶修饰电极的方法和氧化石墨烯构筑的新型葡萄糖生物传感器三个部分，在前人的工作的基础上，我们进行了第三代葡萄糖生物传感器的实验，利用新型纳米材料石墨烯的衍生物—氧化石墨烯构筑了灵敏度高，稳定性好的传感器。葡萄糖氧化酶修饰的玻碳电极通过循环伏安法对进行电化学表征，同时新型葡萄糖生物传感器对不同浓度的葡萄糖进行了检测。因此，我们得出了基于氧化石墨烯构筑的葡萄糖生物传感器在实际应用上拥有一个良好地发展前景。
（1）（2）（3）
FADH 2 GOX blueMB FAD GOX colorlessMBH 2 colorlessMBH 2 blueMB+2H 2e（1）反应与第一代相同，GOx 氧化葡萄糖的主要成分是 FAD （2）亚甲基蓝（blueMB）能够氧化 FADH2，同时获得氢离子(3)MBH2 在电极的氧化作用下，将电子传递于电极表面，形成了响应电流。
学
年
论
文
题
目：
基于氧化石墨烯构筑葡萄糖生物传感器的研究
学专
院：业：
地理与环境科学学院环境工程 2014 年李钊 201075050114 周喜斌
毕业年限：学生姓名：学号：
指导教师：
目录
摘要： ........................................................................................................................................ 1 1 引言 ......................................................................................................................................... 1 2 电化学葡萄糖生物传感器 .................................................................................................... 2 2.1 第一代葡萄糖生物传感器 .............................................................................................. 2 2.2 第二代葡萄糖生物传感器 .............................................................................................. 3 2.2.1 电子媒介体 ............................................................................................................... 3 2.3 第三代葡萄糖生物传感器 ............................................................................................. 3 3 葡萄糖氧化酶在电极表面的固定 ........................................................................................ 5 4 基于氧化石墨烯构建葡萄糖生物传感器 ............................................................................ 6 4.1 氧化石墨烯的制备 .......................................................................................................... 6 4.2 玻碳电极的修饰 .............................................................................................................. 7 4.3 葡萄糖生物传感器的构建方法 ...................................................................................... 7 4.4 酶修饰的电极的谱图表征 .............................................................................................. 8 5 葡萄糖生物传感器的应用 .................................................................................................... 9 6 结论与展望 .......................................................................................................................... 10 参考文献 .................................................................................................................................. 11 致谢 .......................................................................................................................................... 11

一种用于监控葡萄糖浓度的嵌入式光学生物传感器

一种用于监控葡萄糖浓度的嵌入式光学生物传感器丁涛;王芳【摘要】由于在持续流动条件下连续监测血糖浓度较为困难,提出了2种硅橡胶(聚二甲基硅氧烷)光子生物传感器设计方法,分别是内部固定光子生物传感器和对内部固定光子生物传感器进行改进,将微珠腔与玻璃粉填充渠道综合的外部固定光子生物传感器.结果显示,前者内部固定光子生物传感器可检测浓度为0.26～5.00mg·L-1的葡萄糖,R2=0.9905;后者通过外部固定联合方法固定大量的酶于玻璃粉上,加快了传感器腔内化学反应的速率,在连续流动情况下,可检测浓度为0.7～10.0 mg· L-1的葡萄糖,R2=0.9845.外部固定光子生物传感器在光子芯片实验室的在线分析方面具有广阔的应用前景.【期刊名称】《化学与生物工程》【年(卷),期】2016(033)003【总页数】5页(P63-67)【关键词】葡萄糖;酶;玻璃粉(微珠);生物传感器【作者】丁涛;王芳【作者单位】延安大学陕西省化学反应工程重点实验室,陕西延安716000;延安大学石油学院,陕西延安716000【正文语种】中文【中图分类】O657.3采用微系统技术的微流体设备在生命科学和生物医学领域有着独特的应用。

目前，面向于一台集成在一个芯片上的微型化实验室装置或设备引起了许多研究人员的兴趣，陆续出现了很多微型设备(如泵、加气机、生物传感器等)[1-2]。

在这些设备中，微生物传感器因对细胞、抗体、DNA和酶作用物(如葡萄糖、乙醇、过氧化氢等)的检测效果极佳而对于芯片实验室系统的发展影响重大[3]。

1962年，Clark和Lyons提出了葡萄糖酶电极[4]。

自此，基于良好的经济前景预测，出现了很多葡萄糖生物传感器的设计和检测原理[5]。

第一代葡萄糖生物传感器为葡萄糖氧化酶(GOX)传感器[6]。

GOX固定在聚丙烯酰胺凝胶上形成气体渗透膜覆盖电极[7]，用电化学方法检测到氧气浓度降低，以此作为葡萄糖浓度降低的指示器。