葡萄糖连续监测一直是生物医学领域研究的热点,近年来发展出了许多的监测技术,其中光学方法如吸光测定法、荧光法以及表面等离子体共振法,具有微创或无创的优势,被认为是理想的葡萄糖检测技术。然而,在实际临床监测应用中,光学葡萄糖传感器仍然存在许多问题,如准确度较低、响应灵敏度低、检测设备复杂等。因此,进一步探索和优化葡萄糖连续检测技术,提升葡萄糖传感器的性能参数成为国内外研究者关注的重点。在本文中,我们提出了具有近红外发光的比率型荧光葡萄糖传感器,该传感器由氧敏感的纳米粒子和葡萄糖氧化酶结合而成,通过酶催化的葡萄糖氧化反应引起的氧气浓度变化来检测血糖,与传统的光学传感器相比,具有更高的检测灵敏度和准确性。通过合理的选择氧气不敏感的参比染料和氧敏感磷光染料,我们设计出了可见光激发,近红外光发射的葡萄糖传感器,并验证了该传感器在体内对葡萄糖具有良好的响应特性。此外,本文提出并研制的葡萄糖传感器有望应用于更深层组织(比如肿瘤)的血糖代谢检测。主要工作内容如下:(1)我们使用再沉淀法制备了近红外发光的聚合物纳米粒子,并通过生物偶联将葡萄糖氧化酶连接到了纳米粒子的表面,构成了近红外发光的葡萄糖传感器。我们对所制备的葡萄糖传感器进行了粒径、Zeta电位、吸收光谱及发射光谱等一系列表征,实验结果表明,我们制备的葡萄糖传感器具有良好的稳定性以及优异的光学性质。(2)我们探究了所设计制备的传感器对不同浓度葡萄糖溶液的响应性能,实验结果表明:传感器在753 nm处的近红外发光强度随葡萄糖浓度变化而变化,葡萄糖浓度越高,发光越强,而605 nm左右的发光几乎保持不变,从而构成比率型葡萄糖传感器,提高了检测的准确性;同时,753 nm与605 nm的发光强度比值和葡萄糖浓度之间呈现出良好的线性关系,这对体内血糖水平的检测具有重要意义;而且,由于酶具有专一性,该传感器只对葡萄糖含量变化有响应,体现了较好的特异性。(3)进一步,我们使用小动物成像系统评估了传感器在生物体内的检测性能,实验结果表明:将传感器植入小鼠皮下以后,可以经皮检测到其荧光,而且传感器750 nm左右的荧光亮度紧随小鼠血糖水平的波动而变化,能够实现对活体内血糖水平的监测。