基于新型FAD依赖型葡萄糖脱氢酶的生物传感器研究

摘要

葡萄糖生物传感器作为血糖监测的主要工具，其结果的准确度对糖尿病患者的病况监控、治疗方案的调整都有直接的影响。目前的葡萄糖生物传感器产品普遍存在测试准确度受样本氧分压、其它糖类或内源还原性物质干扰等问题，开发一种准确度更高、特异性更好、受操作因素影响更小的葡萄糖生物传感器具有重要的意义。本文采用无木糖干扰的黄素腺嘌呤二核苷酸(FAD)依赖型葡萄糖脱氢酶为反应用酶，提高葡萄糖生物传感器测试的特异性，消除样本氧分压影响，解决电化学反应的信号梯度难题，改善内源还原物质干扰，并研发检测加样量不足的生物传感器结构设计和测试判断逻辑方法，消除加样量不足导致的风险。主要结果如下:
　　1)基于无木糖干扰的FAD依赖型葡萄糖脱氢酶，研制了新型葡萄糖生物传感器。采用2，6-二氯酚靛酚和六氨三氯合钌组合的双电子介体体系，解决了以FAD依赖型葡萄糖脱氢酶为反应用酶的葡萄糖生物传感器的信号梯度难题，反应信号线性梯度良好。探讨了样本氧分压影响、木糖和尿酸干扰等，结果表明本文研发的生物传感器在抗样本氧分压、木糖、尿酸等干扰能力上得到显著提升，突破了现有产品使用范围的一些局限性，减少了误用带来的风险。
　　2)设计了检测加样量不足的生物传感器及其对应的测试判断逻辑方法，有效识别加样量不足，并给出出错提示，消除因加样量不足导致错误结果的风险。对于样本量介于充足和不足之间的测试，也能识别部分结果准确的测试，给出准确的结果;对于结果可能存在偏差或风险的测试，则给出加样量不足的出错提示。和现有的传统技术相比，新方法能节省一刀切造成的浪费，杜绝传统方法可能存在一定错误结果的风险，同时在设计上也为减少最低样本需求量提供了可能。
　　本文成功研制了基于双电子介体体系、新型无木糖干扰的FAD依赖型葡萄糖脱氢酶的葡萄糖生物传感器，以及具有准确检测加样量不足的生物传感器设计和测试判断逻辑开发，为提高葡萄糖生物传感器的准确度、特异性、抗干扰能力、抗操作影响等打下了良好基础。

目录

声明

致谢

摘要

第一章 文献综述

1．1 引言

1．2 糖尿病与血糖监测

1．2．1 糖尿病流行现状

1．2．2 血糖控制和监测的意义。

1．3 血糖监测的发展历史

1．3．1 尿糖测试产品

1．3．2 干式血糖试纸

1．3．3 基于光反射原理的血糖定量检测产品

1．3．4 基于电化学原理的血糖监测产品

1．4 电化学葡萄糖生物传感器

1．4．1 生物传感器定义

1．4．2 电化学生物传感器定义

1．4．3 电化学葡萄糖生物传感器在血糖监测系统的应用

1．4．4 便携式血糖监测系统的性能现状和挑战

1．5 本文研究思路

第二章 基于无木糖干扰FADGDH的葡萄糖生物传感器测试条

2．1 引言

2．2．1 主要试剂和材料

2．2 材料和方法

2．2．2 主要仪器和设备

2．2．3 生物传感器试剂配方

2．2．4 生物传感器测试条制作

2．2．5 反应线性评价

2．2．6 样本氧分压影响评估

2．2．7 木糖的相对活性(干扰)评价

2．3 结果与讨论

2．3．1 反应线性评价

2．3．2 样本氧分压影响评估

2．3．3 木糖相对活性(干扰)评估

2．3．4 尿酸干扰影响评估

2．4 本章小结

第三章 适用于加样量不足检测的生物传感器和测试方法

3．1 引言

3．2 材料和方法

3．2．1 主要试剂和材料

3．2．2 主要仪器和设备

3．2．3 加样量不足检测生物传感器测试条设计和制作

3．2．4 基于设计的加样量不足检测方法和仪器测试逻辑设定

3．2．5 迸样检测阈值的测试

3．2．6 加样量不足判断阈值的测试

3．2．7 加样量不足检测效果的测试和确定

3．3 结果与讨论

3．3．1 进样检测阈值的确定

3．3．2 加样量不足判断阈值的确定

3．3．3 加样量不足检测的性能确认

3．4 本章小结

第四章 结论与展望

6．1 结论

6．2 展望

参考文献