论文总字数：15574字

摘 要

空腹血糖的正常值在3.6 ~ 6.1 mmol/L之间，偏离这个范围就有可能出现血糖相关的病症。无创血糖传感器，摆脱传统抽血测样带来创伤的弊端，利用反向离子渗透技术，将组织液中的葡萄糖提取到皮肤表面，以5 mmol/L的普鲁士蓝为电子媒介体，用1.0 mg/mL的牛血清白蛋白与0.1%戊二醛交联1.0 mg/mL的葡萄糖氧化酶修饰丝网印刷三电极，得到柔性丝网印刷三电极体系，建立起体外实验部分响应电流与葡萄糖浓度的定量关系，低浓度区线性方程？，相关系数？，高浓度区线性方程？相关系数？。结合猪皮、自制容器、电极体系进行动物皮电渗实验，该体系响应电流与皮下葡萄糖浓度具有较好的相关性，相关系数R为0.9929。该传感器具有较好的响应、重现性及一致性等。在该生物传感器检测血糖水平方面，已经达到了基本的要求，为进一步研制实用型无创血糖仪奠定基础。

关键词: 无创血糖 丝网印刷电极 反向电渗透

ABSTRACT

The normal value of fasting blood glucose between 3.6 ~ 6.1 mmol/L, the deviation from this range is likely to occur blood glucose related disorders. Noninvasive blood glucose sensor, get rid of the traditional blood test defects resulting trauma, by reverse ion penetration technology, extract the tissue fluid glucose into the surface of the skin, to 5 mmol / L of Prussian blue as electron mediator, with 1.0 mg / ml of bovine serum albumin with 0.1% glutaraldehyde crosslinking 1.0 mg / ml glucose oxidase modified screen printing electrode, to obtain the flexible screen printing a three electrode system, set up the quantitative relationship between the current and glucose concentration in vitro part response, low concentration linear equation? , correlation coefficient? High concentration linear equation? Correlation coefficient?. With pigskin, homemade container, an electrode system of electroosmosis experiment of animal fur, the system response current and subcutaneous glucose concentration has a good correlation, and the correlation coefficient r is 0.9929. The sensor has good response, reproducibility and consistency. In terms of the biosensor for the detection of blood glucose level, has reached the basic requirement, for further development of practical non invasive blood glucose meter lay the foundation.

Keywords: Blood glucose Screen-printed electrode Reverse electro osmosis

目 录

摘要…….。……………………………………………………………………………I

ABSTRACT…..……………………………………………………………………Ⅱ

目 录 1

第一章 文献综述 2

1.1 研究背景 2

1.2 血糖检测技术的现状 3

1.3 丝网印刷技术 6

1.4 反向离子电渗透技术 8

1.5 血糖检测的重要意义 9

第二章 实验部分 10

2.1实验试剂与仪器 10

2.1.1 试剂 10

2.1.2 仪器 10

2.2 实验原理 11

2.3 实验过程 11

2.3.1 丝网印刷电极的制作 11

2.3.2 传感器的制备步骤 12

2.4 实验结果与讨论 13

2.4.1 普鲁士蓝的优选浓度 13

2.4.2 葡萄糖氧化酶优选浓度 14

2.4.3 戊二醛优选浓度................................................................................14

2.4.4 葡萄糖生物传感器的性能测试........................................................15

2.4.5 猪皮的反向电渗透实验....................................................................16

2.5 结论与展望 17

参考文献 19

致谢 21

文献综述

1.1 研究背景

糖尿病，是一种代谢异常疾病，慢性疾病的典型，我国该病情的态势发展较猛，高达5000万,成为世界上糖尿病患者最多的国家,并且以每年150万～200万的增长势头迅猛上升。俨然，糖尿病已成为发展中国家，甚至发达国家中，继心血管病和肿瘤之后的第三大非传染性疾病^[1]。世界卫生组织预计糖尿病将会在2030年成为危害人类健康的第七大死亡原因。具体地表现是，它会导致多种并发症，急性并发症包括糖尿病酮酸血症与高渗透压高血糖非酮酸性昏迷^[2]；严重的长期并发症有心血管疾病、中风、慢性肾脏病、糖尿病足、以及视网膜病变等^[3]。其中糖尿病是糖尿病患者致残致死的严重并发症之一，为非外伤性截肢的首要原因，国外报告每年的截肢患者中约50%是糖尿病患者^[4]，由此可见糖尿病已经成为危害人类健康的慢性杀手^[5]。

因此对人体血糖水平的有效检测或监测对糖尿病的治疗有重大的意义。目前的检测方法大多为有创检测，频繁的取血给病人带来了很大痛苦，并增加了感染其它疾病的机率。血糖的无创检测为患者所期待。

1.2 血糖检测的多种方法

如今，随着科技的发展与进步，越来越多类型的检测技术不断被发现，包括原理，对象，和用途都在不断的提升提升。原理方面，现在追求的是节能，高效，检测限高；对象则从单一的血浆血糖到体液血糖，包括汗液，组织液，眼泪等。用途上，除了对血糖浓度的检测之外，还有增加其他的附加功能，如血压等其他的功能。以血糖监测为核心，整合其他功能到单一的传感器上，已经成为未来的趋势。血糖监测从伤害值得角度分类，有微创和无创之分，微创，在医院见的最多，就是直接抽血，不禁费工夫，而且对患者带来肉体上的创伤。另一种无创，也是最近比较流行的做法，常见于家用血糖监测，见效快，能多次测量，检出限高等一些微创没有的优点。但它造价昂贵，普通患者不是能够接受。因此，廉价，无创的血糖测量仪器的研究，成为了当下的主流，也是必然的选择。

1.2.1 微波无创血糖检测法

微波无创血糖检测方法^[6]的基本原理是：微波在传播过程中，尤其在含钠的溶液中，它的轨迹还有强度会发生变化。用特定设备发出微波，在传输路线上，放置要检测的血糖溶液，再接收受损的微波，比较变化。根据相应的浓度与偏幅表格，计算出血糖浓度的水平，也能达到测量血糖的目的。

此种检测方法的缺点就是微波的损耗因素较多，比如距离，人体的阻抗等，但好处也很明显，在极短的时间内能检测出有效的值。

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