《高穩定性植介入式微納電化學血糖感測器的研究》是依託杭州電子科技大學，由方璐擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：高穩定性植介入式微納電化學血糖感測器的研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：方璐
- 依託單位：杭州電子科技大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
糖尿病嚴重威脅人類健康，用於連續血糖監測的植介入式電化學葡萄糖感測器是該領域的研究熱點，感測器在體內的穩定性是制約連續血糖監測發展的因素。本項目從電化學血糖酶生物感測器的反應原理入手，首先分析研究感測器植入體內後作為重要反應物參與氧化還原反應的氧氣的濃度隨炎症反應和排異反應的變化規律，探索植入式血糖感測器在體內穩定性下降以及功能失效的機理；在此基礎上，首次提出植入式血糖感測器葡萄糖氧化酶複合生物相容性富氧微球的固定化新方法，通過在體微球的氧氣緩釋，構建植入式感測器內環境供氧的穩定性，解決由於氧氣濃度不足和波動引起的感測器信號不穩定；最後，通過對酶固定化材料的羧基化表面修飾，使之與葡萄糖氧化酶之間形成穩定的共價連線，從而更可靠地固定酶，減小由於酶流失引起的感測器的穩定性下降。本項目的研究為實現血糖感測器的長時間穩定植入奠定基礎。
結題摘要
糖尿病已成為嚴重威脅人類健康的第三大疾病，用於連續血糖監測的植入式動態血糖感測器是血糖監測領域的研究熱點，然而感測器在體內的穩定性是制約動態血糖檢測發展的根本因素。 為了提高感測器的在體壽命，本項目提出了植入式血糖感測器葡萄糖氧化酶複合生物相容性富氧微球的固定化新方法。通過生物相容性可降解材料聚乳酸-羥基乙酸共聚物（PLGA）包裹全氟辛溴烷製備在體氧氣釋放微球，裝配在感測器表面，通過PLGA的可控釋放，構建植入式感測器內環境供氧的穩定性。一方面解決由於氧氣濃度不足和波動引起的感測器信號的不穩定，另一方面為感測器周圍的細胞和血管提供充足氧氣，促進新血管生長，減少免疫排異反應，延長感測器壽命。同時通過對酶固定化材料聚苯胺的羧基化表面修飾，使之與葡萄糖氧化酶之間形成穩定的共價連線，從而更可靠地固定酶，減小由於酶流失引起的感測器的穩定性下降。 本項目所研發的植入式動態血糖監測感測器有著較高的靈敏度（1.34 uA/mM/cm2）和很大的線性檢測範圍（0-20mM），對血液中的干擾物質，如抗壞血酸，尿酸，醋氨酚等有著良好的抗干擾性，基本滿足臨床套用需求。該感測器在體外37℃血清中可穩定工作50天以上，植入動物體內，可穩定連續工作26天以上，遠遠超過現有的動態血糖檢測產品。 本項目的研究成果可以直接套用於植入式連續血糖監測領域，為糖尿病患者和醫護人員提供連續的動態血糖監測數據。項目的研究成果還可間接套用於其他人體生理生化參數監測領域，如提高各種植入式器件的生物相容性，減少免疫排異反應，或者乳酸，尿酸，膽固醇等監測感測器的研發，酶固定化研究領域等。
