1.一种用于血糖检测的微电极模块,其特征在于,包括测试腔(1)、印刷电路板(2)、硅片(3)、热敏电阻(4)、半导体冷却/加热器(5)和散热片(6);
所述硅片(3)表面制备微电极阵列(7),所述微电极阵列(7)并联作为工作电极(8);所述工作电极(8)表面修饰有用于特异性吸附待测样品中葡萄糖分子的多壁碳纳米管和作为检测探针的多壁碳纳米管;
所述印刷电路板(2)集成了对电极(9)和参比电极(10),所述印刷电路板(2)中心预留一个圆孔,所述硅片(3)组装在圆孔上;所述印刷电路板(2)上组装测试腔(1),并在下方依次组装热敏电阻(4)、半导体冷却/加热器(5)和散热片(6);
所述工作电极(8)表面修饰有用于特异性吸附待测样品中葡萄糖分子的多壁碳纳米管为硼酸盐亲和分子印迹聚合物改性的多壁碳纳米管MWCNTs‑TBA‑MIPs,硼酸盐亲和分子印迹聚合物改性的多壁碳纳米管MWCNTs‑TBA‑MIPs是通过以下步骤合成的:将氨基苯硼酸APBA和1,6‑己二胺HMDA加入乙醇中,搅拌后加入CMWCNTs,搅拌,离心干燥得到MWCNTs‑TBA,将MWCNTs‑TBA与葡萄糖模板分子加入磷酸缓冲溶液中,搅拌,使得葡萄糖模板分子吸附在MWCNTs‑TBA上,再利用盐酸溶液洗脱葡萄糖模板分子,蒸馏水洗涤、干燥后得到MWCNTs‑TBA‑MIPs;
所述工作电极(8)表面修饰有作为检测探针的多壁碳纳米管为氨基二茂铁改性的多壁碳纳米管MWCNTs‑AFC。
2.一种制备权利要求1所述用于血糖检测的微电极模块的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:微电极模块的制作与组装:
在所述硅片(3)表面制备微电极阵列(7),将微电极阵列(7)中的微电极并联,在印刷电路板(2)上制备对电极(9)和参比电极(10),印刷电路板(2)中心预留圆孔,将所述硅片(3)组装到圆孔上,硅片(3)连接到印刷电路板(2)的焊盘上作为工作电极(8),在印刷电路板(2)上组装测试腔(1),并在下方依次组装热敏电阻(4)、半导体冷却/加热器(5)和散热片(6),得到微电极模块MEM;
功能材料的合成:
合成经氨基二茂铁改性的多壁碳纳米管MWCNTs‑AFC,合成经硼酸盐亲和分子印迹聚合物改性的多壁碳纳米管MWCNTs‑TBA‑MIPs;
微电极模块的功能化修饰:
将氨基二茂铁改性的多壁碳纳米管MWCNTs‑AFC和硼酸盐亲和分子印迹聚合物改性的多壁碳纳米管MWCNTs‑TBA‑MIPs修饰到微电极模块MEM的工作电极(8)表面,得到功能化修饰的微电极模块MEM:MWCNTs‑TBA‑MIPs/AFC/MEM。
3.根据权利要求2所述的用于血糖检测的微电极模块的制备方法,其特征在于,所述微电极模块的制作与组装的步骤包括:以所述硅片(3)作为基底,采用热氧化工艺在硅片(3)表面生长一层二氧化硅;通过光刻法在硅片(3)表面形成微电极阵列(7),将微电极阵列(7)中的微电极并联;
利用沉金工艺在印刷电路板(2)上制备两个拱形电极,其中一个作为对电极(9),另一个涂覆AgCl、浆料作为参比电极(10);印刷电路板(2)中心预留圆孔,使用环氧树脂将所述硅片(3)组装到印刷电路板(2)上,硅片(3)通过银线连接到印刷电路板(2)的焊盘上作为工作电极(8);在印刷电路板(2)上组装测试腔(1),并在下方依次组装热敏电阻(4)、半导体冷却/加热器(5)和散热片(6),得到微电极模块MEM。
4.根据权利要求3所述的用于血糖检测的微电极模块的制备方法,其特征在于,所述功能材料的合成步骤包括:合成经氨基二茂铁改性的多壁碳纳米管MWCNTs‑AFC:多壁碳纳米管MWCNTs在高温、强酸作用下引入羧基官能团,干燥后得到羧基化的多壁碳纳米管CMWCNTs,CMWCNTs与AFC在1‑(3‑二甲氨基丙基)‑3‑乙基碳二亚胺盐酸盐EDC和N‑羟基丁二酰亚胺NHS的催化下发生酰胺反应,得到经氨基二茂铁改性的多壁碳纳米管MWCNTs‑AFC;
合成经硼酸盐亲和分子印迹聚合物改性的多壁碳纳米管MWCNTs‑TBA‑MIPs:将氨基苯硼酸APBA和1,6‑己二胺HMDA加入乙醇中,搅拌后加入CMWCNTs,搅拌,离心干燥得到MWCNTs‑TBA,将MWCNTs‑TBA与葡萄糖模板分子加入磷酸缓冲溶液中,搅拌,使得葡萄糖模板分子吸附在MWCNTs‑TBA上,再利用盐酸溶液洗脱葡萄糖模板分子,蒸馏水洗涤、干燥后得到MWCNTs‑TBA‑MIPs。
5.根据权利要求3所述的用于血糖检测的微电极模块的制备方法,其特征在于,所述微电极模块的功能化修饰步骤包括:将氨基二茂铁改性的多壁碳纳米管MWCNTs‑AFC和硼酸盐亲和分子印迹聚合物改性的多壁碳纳米管MWCNTs‑TBA‑MIPs加入N,N‑二甲基甲酰胺溶液中,超声分散处理得到悬浮液;
取所述悬浮液滴加到所述微电极模块MEM的工作电极(8)表面,再将微电极模块MEM干燥得到功能化修饰的微电极模块MEM:MWCNTs‑TBA‑MIPs/AFC/MEM。
6.一种根据权利要求1所述用于血糖检测的微电极模块的检测方法,其特征在于,包括以下步骤:利用温度控制器控制测试腔(1)的温度保持在恒定温度;
取待测样品逐滴加入测试腔(1),待测样品中含有的葡萄糖分子会被工作电极表面的分子印迹聚合物吸附;
取PBS加入测试腔(1)作为支持电解质;
所述微电极模块MEM与电化学工作站连接,进行血糖检测。
7.根据权利要求6所述的检测方法,其特征在于,所述血糖检测的步骤具体为:微电极模块MEM与电化学工作站连接进行差分脉冲伏安法DPV测试,记录电流信号,并建立电流与的血糖浓度关系。
8.一种血糖仪,其特征在于,包括权利要求1所述的用于血糖检测的微电极模块。