一種微創(chuàng)血糖檢測(cè)微針制造技術(shù)

本實(shí)用新型專利技術(shù)公開(kāi)了一種微創(chuàng)血糖檢測(cè)微針，包括：依次連接的針柄、針身及針尖，在微針的針身及針尖表面修飾氨基、醛基、羥基和羧基中的一種后，可覆蓋上有由pH響應(yīng)分子修飾的金屬納米材料層，將微針插入由水溶性高分子和水不溶性高分子組成溶液中，可在金屬納米材料層上包覆有多孔的高分子材料層，之后再將微針插入葡萄糖氧化酶溶液中，可使水溶性高分子溶解并在高分子層中產(chǎn)生多個(gè)小孔，并在多孔的高分子材料層表面或孔中吸附有葡萄糖氧化酶，所述的金屬納米材料粒徑為20-1000nm。利用檢測(cè)微針對(duì)于不同濃度的葡萄糖有不同強(qiáng)度的拉曼信號(hào)，可以達(dá)到體內(nèi)和體外微創(chuàng)檢測(cè)葡萄糖的目的。（*該技術(shù)在2021年保護(hù)過(guò)期，可自由使用*）

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本技術(shù)涉及ー種微創(chuàng)血糖檢測(cè)
，更具體地，具有增強(qiáng)拉曼信號(hào)的微創(chuàng)血糖的檢測(cè)微針。
技術(shù)介紹
糖尿病(I型和II型)已成為ー種重要的危及健康的疾病，且趨向于年輕化。用于診斷、監(jiān)護(hù)與治療糖尿病的費(fèi)用逐年上升。糖尿病患者因體內(nèi)血糖水平的大幅波動(dòng)引起多種并發(fā)癥，包括腎臟疾病、心臟疾病、失明、神經(jīng)損傷以及壞疽。針對(duì)不同類型的糖尿病，目前的治療方法主要是通過(guò)頻繁的監(jiān)測(cè)血糖水平，結(jié)合適當(dāng)?shù)娘嬍场⑺幬锓煤鸵葝u素注射。大部分患者用指尖采血的裝置獲得少許血樣檢測(cè)血糖水平，而后用間接的電化學(xué)監(jiān)測(cè)法監(jiān)測(cè)由葡糖。利用這種頻繁采集血樣雖然痛苦且不便，但是如多數(shù)患者不能及時(shí)、頻繁地監(jiān)測(cè)他們的血糖水平會(huì)患上各種并發(fā)癥的危險(xiǎn)，因此更快速、更便捷、能減輕痛處并且頻繁使用 的檢測(cè)血糖水平的技術(shù)方法將惠及個(gè)人、醫(yī)療事業(yè)乃至全社會(huì)。正因?yàn)檫@個(gè)問(wèn)題的重要性，很多研究組致カ于研究微創(chuàng)、生物相容性好、定量精確的血糖檢測(cè)技木。作為ー項(xiàng)頗有前景的技木，中紅外吸收對(duì)溫度、PH值、和水的競(jìng)爭(zhēng)性吸收極為敏感。目前的中紅外吸收研究利用了ー個(gè)留置的探針來(lái)降低復(fù)雜因素的影響。在激光偏振測(cè)定中發(fā)展處另一中方法，即利用手性分子(如葡萄糖)使偏振光在穿過(guò)眼睛的房水時(shí)發(fā)生旋轉(zhuǎn)。這項(xiàng)技術(shù)可以在體檢測(cè)濃度低達(dá)〗。!^/!!!!^ ^!!]!)的葡萄糖。然而房水的其他組成成分，(如抗壞血酸鹽、白蛋白)的旋光性和角膜的雙折射作用，使這種方法極難實(shí)現(xiàn)。葡萄糖的間接檢測(cè)也可以通過(guò)熒光或其它光學(xué)技術(shù)實(shí)現(xiàn)。但被分析物相似的生物分子可能干擾這種需要多步處理的方法，從而產(chǎn)生假陽(yáng)性結(jié)果。在中醫(yī)中通過(guò)將針灸針插入人體來(lái)進(jìn)行治療的方法已使用了幾千年，它的主要特點(diǎn)是治療過(guò)程中的微創(chuàng)性，所以針灸針是ー種出入人體驗(yàn)生活的理想的微創(chuàng)的工具.針灸針將用作載體荷載具有增強(qiáng)拉曼和熒光信號(hào)的納米材料形成出入人體的檢測(cè)微針.當(dāng)微針進(jìn)入體內(nèi)或組織時(shí)，組織液會(huì)擴(kuò)散到金納米殼之間的間隙內(nèi)，當(dāng)微針被拔出時(shí)，可以將組織液中的待測(cè)分子攜帯出來(lái).體外的表面增強(qiáng)拉曼光譜檢測(cè)可避免拉曼信號(hào)在組織中的衰減，同時(shí)根據(jù)檢測(cè)微針刺入的深度可以得到一定深度的皮下組織的增強(qiáng)拉曼信號(hào).
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
技術(shù)問(wèn)題本技術(shù)的目的是提供一種微創(chuàng)血糖檢測(cè)探針，具有用于體內(nèi)或體外葡萄糖檢測(cè)的特點(diǎn)。本技術(shù)將醫(yī)用針灸針作為檢測(cè)微針的制備主體，利用檢測(cè)探針針身覆蓋的金屬納米材料表面具有PH響應(yīng)的分子的增強(qiáng)拉曼信號(hào)的變化測(cè)定葡萄糖水平，技術(shù)一種可用于體外和體內(nèi)的微創(chuàng)的葡萄糖檢測(cè)方法。本技術(shù)采用如下技術(shù)方案本技術(shù)所述的ー種微創(chuàng)血糖檢測(cè)微針，包括依次連接的針柄、針身及針尖，在針身及針尖的表面上覆蓋有由pH響應(yīng)分子修飾的金屬納米材料層，在金屬納米材料層上包覆有多孔的高分子材料層，在多孔的高分子材料層表面或孔中吸附有葡萄糖氧化酶，所述的金屬納米材料粒徑為20-1000nm。有益效果與現(xiàn)有技術(shù)相比，本技術(shù)具有如下優(yōu)點(diǎn)(I)本技術(shù)與現(xiàn)有商業(yè)化的檢測(cè)技術(shù)相比，不需要取血，而且是微創(chuàng)的；本技術(shù)不僅可以檢測(cè)外周血的血糖濃度，而且還可以微創(chuàng)檢測(cè)生物體軟組織的組織液中的葡萄糖濃度。有研究表明生物酶固定在納米材料表面有利于保持酶的活性，也就是說(shuō)本技術(shù)的產(chǎn)品有利于長(zhǎng)時(shí)間保存。(2)本技術(shù)與同類光學(xué)分析技術(shù)相比，可以實(shí)現(xiàn)血糖的在體檢測(cè)，且對(duì)生物體的傷害小。(3)本技術(shù)的血糖檢測(cè)微針是基于針灸針制備的，也就是說(shuō)，在針灸保健或治 療時(shí)，就可以進(jìn)行血糖的檢測(cè)。附圖說(shuō)明圖I是ー種具有增強(qiáng)拉曼和熒光信號(hào)的檢測(cè)微針結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是ー種具有增強(qiáng)拉曼和熒光信號(hào)的檢測(cè)微針光學(xué)增強(qiáng)層結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是檢測(cè)微針表面吸附了金屬納米材料的電鏡圖，。圖4是檢測(cè)微針表面的金屬納米材料層外包被的多孔高分子材料層的電鏡圖。圖5是葡萄糖響應(yīng)的檢測(cè)微針的微觀示意圖(21 :針灸針；22 :金屬殼層；23 :介電核體；24 pH響應(yīng)的分子；25 :高分子層；26 :孔隙；27 :葡萄糖氧化酶)。圖6是pH響應(yīng)的檢測(cè)微針在不同pH溶液中SERS1143/SERS118Q的比值圖。圖7是葡萄糖響應(yīng)的檢測(cè)微針在不同葡萄糖溶液中SERS1143/SERS118(i的比值圖。圖8是用微創(chuàng)血糖微針檢測(cè)大白兔組織中葡萄糖濃度所得的拉曼光譜圖。具體實(shí)施方式本技術(shù)所述的ー種微創(chuàng)血糖檢測(cè)微針，包括依次連接的針柄、針身及針尖，在針身及針尖的表面上覆蓋有由PH響應(yīng)分子修飾的金屬納米材料層，在金屬納米材料層上包覆有多孔的高分子材料層，在多孔的高分子材料層表面或孔中吸附有葡萄糖氧化酶，所述的金屬納米材料粒徑為20-1000nm。在本實(shí)施例中，多孔的高分子材料層為水不溶解聚苯こ烯層、聚乳酸層、聚氨酯層或聚こ烯丙綸層中的ー種或多種的混合。金屬納米材料層可以是以下四種之ーI)金屬納米材料層為金納米粒子層、銀納米粒子層、銅納米粒子層或鉬納米粒子層。2)金屬納米材料層為球形復(fù)合納米粒子層，所述的球形復(fù)合納米粒子層為金、銀、銅和鉬的兩種或兩種以上的金屬?gòu)?fù)合納米粒子層。3)金屬納米材料層為球形的核殼結(jié)構(gòu)的復(fù)合納米粒子層，所述的球形的核殼結(jié)構(gòu)的復(fù)合納米粒子層包括銀核金殼復(fù)合納米粒子層、銅核金銀復(fù)合殼納米粒子層、銅核金銀雙層殼納米粒子層。4)金屬納米材料層為非金屬的SiO2核金殼、銀殼、銅殼、鉬殼或復(fù)合殼納米粒子層，所述的復(fù)合殼納米粒子為金、銀、銅和鉬中的兩種或兩種以上金屬?gòu)?fù)合的殼納米粒子。本技術(shù)所述的血糖檢測(cè)微針制備方法如下步驟I)在微針的針身和針尖表面至少修飾氨基、醛基、羧基和羥基中的一種基團(tuán)得到功能化的微針，所用方法在本領(lǐng)域是已知的。所述的微針為臨床所用各種類型的針灸針。步驟2)將步驟I的針身和針尖插入濃度為IO8-IO18個(gè)粒子/升的金屬納米粒子懸浮液中靜置12-48小時(shí)后，取出微針即可；所述的金屬納米粒子層為球形的納米粒子層，可以是單一的金屬納米粒子層包括金納米粒子層、銀納米粒子層、銅納米粒子層、鉬納米粒子層；可以是球形的復(fù)合納米粒子層，即所述的球形復(fù)合納米粒子層為金、銀、銅和鉬的兩種或兩種以上的金屬?gòu)?fù)合納米粒 子層，包括金銀復(fù)合納米粒子層及金、銅和鉬復(fù)合納米粒子層；可以是球形的核殼結(jié)構(gòu)的復(fù)合納米粒子層，包括銀核金殼復(fù)合納米粒子層、銅核金銀復(fù)合殼納米粒子層、銅核金銀雙層殼納米粒子層；可以是非金屬的SiO2核金殼、銀殼、銅殼、鉬殼或復(fù)合殼納米粒子層,所述的復(fù)合殼納米粒子為金、銀、銅和鉬中的兩種或兩種以上金屬?gòu)?fù)合的殼納米粒子。步驟3)將步驟2處理后的針身和針尖插入高分子溶液中的高分子混合物質(zhì)量與溶液體積比為O. 1-10%的高分子混合物溶液中靜置1-60秒后取出，其中高分子混合物分為水不溶解高分子和水溶解高分子，前者與后者的摩爾比為I : 0.1-1 2，最后用水洗去水溶解高分子；所述的水不溶解高分子溶液可以是聚苯こ烯溶液；可以是聚乳酸溶液；可以是聚氨酯溶液；可以是聚こ烯丙綸溶液。所述的水溶解高分子溶液可以是聚こ烯吡咯烷酮；可以是聚こニ醇。步驟4)將步驟3處理后的針身和針尖插入pH響應(yīng)的分子溶液中，浸泡30分鐘以上，取出后洗去未吸附的PH響應(yīng)的分子；所述的pH響應(yīng)的分子可以是4-巰基苯甲酸；可以是2-巰基吡啶；可以是2-巰基苯硼酸；可以是半胱氨酸。步驟5)將步驟4處理后的針身和針尖插入葡萄糖本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種微創(chuàng)血糖檢測(cè)微針，包括：依次連接的針柄（13）、針身（12）及針尖（11），其特征在于，在針身（12）及針尖（11）的表面上覆蓋有由pH響應(yīng)分子修飾的金屬納米材料層（2），在金屬納米材料層（2）上包覆有多孔的高分子材料層(3)，在多孔的高分子材料層表面或孔中吸附有葡萄糖氧化酶，所述的金屬納米材料粒徑為20？1000nm。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種微創(chuàng)血糖檢測(cè)微針，包括依次連接的針柄(13)、針身(12)及針尖(11)，其特征在于，在針身(12)及針尖(11)的表面上覆蓋有由pH響應(yīng)分子修飾的金屬納米材料層(2)，在金屬納米材料層(2)上包覆有多孔的高分子材料層(3)，在多孔的高分子材料層表面或孔中吸附有葡萄糖氧化酶，所述的金屬納米材料粒徑為20-1000nm。2.根據(jù)...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：董健，陶琴，許蓓蓓，錢(qián)衛(wèi)平，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：東南大學(xué)，
類型：實(shí)用新型
國(guó)別省市：