Электрохимический датчик для определения глюкозы в биологических жидкостях

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПАТЕНТНЫЙ КОМИТЕТ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЙ ДАТЧИК ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГЛЮКОЗЫ В БИОЛОГИЧЕСКИХ ЖИДКОСТЯХ(57) Электрохимический датчик для определения концентрации глюкозы в биологических жидкостях, включающий подложку из изолирующего материала, на которой расположен рабочий электрод, в состав которого входят фермент и медиатор, и вспомогательный электрод на основе смеси А/АС, контактные площадки и пассивирующий слой с окном, отличающийся тем, что рабочий электрод выполнен из углеграфитового слоя, на котором расположен проводящий слой и индикаторный слой, состоящий из графита, глюкозооксидазы в качестве фермента, ферроцена в качестве медиатора и этилцеллюлозы, а вспомогательный электрод выполнен из углеграфитового слоя, на котором расположен проводящий слой, причем окно расположено над индикаторным слоем и участком проводящего слоя вспомогательного электрода и закрыто полимерной сеткой.(56) Патент ЕП 127958, МКИ 01 27/30, 1984. Электрохимический датчик относится к датчикам для определения глюкозы в биологических средах, в том числе в крови. 1922 1 Наиболее близким к предлагаемому датчику является датчик 1, включающий подложку из изолирующего материала, на которой расположен рабочий электрод, в состав которого входят фермент и материал, и вспомогательный электрод на основе смеси А/АС 1, контактные площадки и пассивирующий слой с окнами. Недостатком указанного датчика является невысокая точность из-за сложного и дорогостоящего процесса иммобилизации фермента. Техническим результатом от использования предложения по сравнению с известным техническим решением является повышение точности, повышение чувствительности, упрощение и удешевление технологии его изготовления. Указанный результат достигается тем, что электрохимический датчик для определения концентрации глюкозы включает подложку из изолирующего материала, на которой расположен рабочий электрод, в состав которого входят фермент и медиатор, и вспомогательный электрод на основе смеси А/АС 1, контактные площадки и пассивирующий слой с окном, отличающийся тем, что рабочий электрод состоит из углеграфитного слоя, на котором расположен проводящий слой, закрывающий часть углеграфитного слоя, на оставшейся части которого расположен индикаторный слой, состоящий из графита, глюкозооксидазы в качестве фермента, ферроцена в качестве медиатора и этилцеллюлозы, а вспомогательный электрод состоит из углеграфитного слоя,на котором расположен проводящий слой вдоль вспомогательного электрода, причем окно расположено над индикаторным слоем и участком проводящего слоя вспомогательного электрода и закрыто полимерной сеткой. На рисунке изображен датчик, состоящий из подложки 1, на которой расположены углеграфитовые подслои 2 рабочего электрода и вспомогательного электрода, проводящий слой на рабочем электроде 3, и проводящий слой на вспомогательном электроде 4, индикаторный слой 5 на рабочем электроде, пассивирующий слой 6 и сетка 7. Изготавливается датчик следующим образом. На подложку из изолирующего материала наносятся методом трафаретной печати углеграфитовые подслои и проводящие слои рабочего и вспомогательного электродов, затем на рабочий электрод методом трафаретной печати наносится индикаторный слой на основе гомогенной ферментно-медиаторной пасты, при этом последняя изготавливается путем введения в пористую структуру графита ферроцена в ацетоне, затем в поры модифицированного ферроценом графита вводится водный раствор глюкозооксидазы с последующим высушиванием. Полученный порошок смешивается с раствором этилцеллюлозы в терпинеоле до получения гомогенной пасты. Введение чувствительной системы в поры приводит к увеличению с одной стороны эффективной поверхности электрода, что обеспечивает высокую чувствительность датчика, с другой стороны существенно расширяет диапазон измеряемых концентраций. Датчик работает следующим образом. Капля раствора, содержащая глюкозу, наносится на окно датчика,контактный участок датчика вводится в контактное устройство аналогичного прибора. Принцип работы основан на регистрации реакции электрохимического окисления ферроцена, восстановленного в ходе окисления глюкозы глюкозооксидазой. Величина тока окисления ферроцена пропорциональна концентрации глюкозы в растворе. Через заданный интервал времени от начала реакции необходимо произвести отсчет показаний прибора. Предложенный датчик является устройством одноразового использования. оставитель А.И. Сорокин Редактор В.Н. Позняк Корректор Т.Н. Никитина Заказ 1234 Тираж 20 экз. Государственный патентный комитет Республики Беларусь. 220072, г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66.