【摘 要】
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糖尿病是危害人类健康的重大疾病之一,也是世界各国要优先对付的四大非传染性疾病之一。目前,我国已成为全球范围糖尿病增长最快的地区,也是世界糖尿病第一大国。因此,人体血糖的诊断和监测技术越来越受到重视。本文以能反应人体血糖水平的生物标志物（葡萄糖,1,5-脱水葡萄糖醇（1,5-Anhydroglucitol,1,5-AG））为研究对象,探索廉价、便捷、高灵敏度的检测方法。主要研究内容如下:（1）设计光
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糖尿病是危害人类健康的重大疾病之一,也是世界各国要优先对付的四大非传染性疾病之一。目前,我国已成为全球范围糖尿病增长最快的地区,也是世界糖尿病第一大国。因此,人体血糖的诊断和监测技术越来越受到重视。本文以能反应人体血糖水平的生物标志物（葡萄糖,1,5-脱水葡萄糖醇（1,5-Anhydroglucitol,1,5-AG））为研究对象,探索廉价、便捷、高灵敏度的检测方法。主要研究内容如下:（1）设计光寻址电位传感器（Light-addressable potentiometric sensor,LAPS）信号检测系统:设计稳压电源电路、信号转换电路、偏置电压电路、交流恒流源驱动电路和信号采集电路,并结合STM32核心控制器、Ag/Ag Cl参比电极、650 nm激光二极管,以及Lab VIEW上位机平台,构建了用于LAPS芯片光电流检测的信号检测系统。（2）制备基于还原氧化石墨烯-壳聚糖-二茂铁/金纳米粒（RGO-CS-Fc/Au NPs）纳米复合材料的LAPS生物敏感膜:合成RGO-CS-Fc纳米复合材料和Au NPs粒子,并以葡萄糖氧化酶（Glucose oxidase,GOx）和吡喃糖氧化酶（Pyranose oxidase,PROD）作为特异性识别分子,结合LAPS芯片,分别构建了独特PROD/RGO-CS-Fc/Au NPs/LAPS和GOx/RGO-CS-Fc/Au NPs/LAPS复合结构的生物敏感膜。（3）基于RGO-CS-Fc/Au NPs纳米复合材料的LAPS生物传感器检测葡萄糖研究:将葡萄糖生物敏感膜与LAPS信号检测系统结合,实现对葡萄糖的检测。在最优条件下,基于LAPS的葡萄糖生物传感器能够实现对0.01 mg/m L-4 mg/m L范围内的葡萄糖进行检测。线性方程为ΔV1=18.81345C1+80.08747（其中ΔV1代表不同葡萄糖浓度的归一化I-V曲线在归一化光电流0.5处的电压偏移量,C1代表葡萄糖的浓度）;线性相关系数为R~2=0.98956;灵敏度为18.81345 m V/mg/m L,最低检测限为0.01mg/m L。该传感器还表现出了较好的特异性,稳定性和重现性。血清样本直接检测的相对误差在1.97%-11.48%之间,显示了该传感器良好的实际检测性能。（4）基于RGO-CS-Fc/Au NPs纳米复合材料的LAPS生物传感器检测1,5-AG研究:将1,5-AG生物敏感膜与LAPS信号检测系统结合,实现对1,5-AG的检测。在最佳条件下,1,5-AG浓度（10μg/m L-350μg/m L）与I-V曲线的电压偏移量呈显线性相关性,线性方程为ΔV2=0.44273C2+50.68317（其中ΔV2是不同1,5-AG浓度的I-V曲线在归一化光电流0.5处的电压偏移量,C2是1,5-AG的浓度）,线性相关系数为0.97414,灵敏度为0.44273 m V/μg/m L,最低检出限为10μg/m L。该传感器还显示了良好的回收率（91.28%-107.66%）、特异性、重现性和稳定性。
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