葡萄糖生物传感器经典葡萄糖酶电极

发布时间：2014-11-12

　　1962年,Clark和Lyons发表了篇关于酶电极的论文。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。这标志着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。
　　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H2O2的产生量,从而间接测定葡萄糖的含量。此后,许多研究者采用过氧化氢电极作为基础电极,其优点是,葡萄糖浓度与产生的H2O2有当量关系,不受血液中氧浓度变化的影响。
　　早期的H2O2电极属于开放型,即铂电极直接与样品溶液接触,干扰比较大。现在的商品化都是隔膜型(Clark型),即通过一层选择性气透膜(聚乙烯膜获teflon膜)将电极与外溶液隔开。这样在用于生物样品测定时,可以阻止抗坏血酸、谷胱甘肽、尿素等许多还原性物质的干扰。同时,葡萄糖氧化酶的固定化技术也逐步发展和完善,这些研究包括聚乙烯碳酸酯膜和多孔膜包埋法、重氮化法、牛血清蛋白(BSA)?多聚甲醛膜法、牛血清白蛋白?戊二醛交联法等。1972年,Guilbault在铂电极上覆盖一层掺有葡萄糖氧化酶的选择性膜,保存10个月后相应电极上响应的稳定电流只减少了0.1%,从而制得具有较高稳定性和测量准确性的葡萄糖生物传感器。这一技术被美国YellowSpringsInstrument(YSI)公司采用,于1975年首次研制出个商业用途的葡萄糖传感器。
　　目前,葡萄糖酶电极测定仪已经有各种型号商品,并在许多普遍应用。我国台葡萄糖生物传感器于1986年研制成功,商品化产品主要有SBA葡萄糖生物传感器。该传感器选用固定化葡萄糖氧化酶与过氧化氢电极构成酶电极葡萄糖生物传感分析仪,每次进样量25?L,进样后20s可测出样品中葡萄糖含量,在10~1000mg?L范围内具良好的线性关系,连续测定20次的变异系数小于2%。

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