皮下组织介入式葡萄糖微型传感器及其制备方法

摘要

本发明是一种微型传感器，特别涉及一种皮下组织介入式葡萄糖微型传感器及其制备方法。包括底座，所述的底座中设有向外延伸的引线部分，所述的引线部分的末端与传感器部分相连接，所述的传感器部分与引线部分分别设在绝缘基层上。皮下组织介入式葡萄糖微型传感器及其制备方法结构紧凑，提高操作性能，提升使用寿命。

权利要求

1.一种皮下组织介入式葡萄糖微型传感器，其特征在于：包括底座(1)，所述的底座(1)中设有向外延伸的引线部分(2)，所述的引线部分(2)的末端与传感器部分(3)相连接，所述的传感器部分(3)与引线部分(2)分别设在绝缘基层(4)上；

所述的传感器部分(3)包括工作电极(5)、对电极(7)和参比电极(6)，所述的工作电极(5)设在绝缘基层(4)一端面的左端，所述的对电极(7)设在绝缘基层(4)一端面的右端，所述的工作电极(5)上端的内壁与对电极(7)上端的内壁间设有参比电极(6)，所述的工作电极(5)、对电极(7)和参比电极(6)呈间隔状分布，构成三电极体系；

所述的工作电极(5)包括粘结层(9)，所述的粘结层(9)覆在绝缘基层(4)的上部，所述的粘结层(9)的上部的覆有导电层(10)，所述的导电层(10)的上部覆有惰性金属层(11)，所述的惰性金属层(11)的上部的覆有催化层(12)，所述的催化层(12)的上部的覆有酶层(13)，所述的酶层(13)的上部的覆有高分子层(14)；

所述的参比电极包括参比电极粘结层(15)，所述的粘结层(15)覆在绝缘基层(4)的上部，所述的粘结层(15)的上部覆有参比电极导电层(16)，所述的导电层(16)的上部覆有惰性金属层(17)，所述的惰性金属层(17)的上部覆有银/氯化银层(18)，所述的参比银/氯化银层(18)的上部覆有参比高分子层(19)；

所述的对电极包括粘结层(20)，所述的粘结层(20)设在绝缘基层(4)的底部，所述的粘结层(20)的表面覆有导电层(21)，所述的导电层(21)的表面覆有惰性金属层(22)，所述的惰性金属层(22)的表面覆有催化层(23)，所述的催化层(23)的表面覆有高分子层(24)；

所述的引线部分(2)由3个引线组件(30)组成，3个引线组件(30)均分在绝缘基层(4)的一个端面上，所述的引线组件(30)包括覆在绝缘基层(4)表面的引线第一粘结层(31)，所述的引线第一粘结层(31)的表面覆有引线导电层(32)，所述的引线导电层(32)的表面覆有引线第二粘结层(33)，所述的引线第二粘结层(33)的表面覆有引线保护层(34)；

(1)、绝缘基层的选择：

绝缘基层采用可挠曲的聚酰亚胺绝缘薄膜或聚酯薄膜作为载体，体积电阻率达到1015Ω·cm；该层厚度控制在7.5-12.5微米；

(2)、粘结层材质选择：

粘结层包括传感器部分和引线部分中各粘结层；

绝缘基层的正反两面涂布粘结层，粘结层采用环氧树脂或丙烯酸树脂类，该层厚度控制在5-15微米；

(3)、导电层的选择：

导电层包括传感器部分和引线部分中各导电层；粘结层的表面为导电层，导电层采用压延铜箔，厚度控制在5-20微米；引线部分需要在导电层上制备引线第二粘结层和引线保护层，层间通过滚压法增加层间结合力，电极部分不需要第二粘结层和保护层，按照不同要求制备相应功能层；

(4)、引线第二粘结层的选择：

后端引线部分的导电层外是引线第二粘结层，粘结剂采用环氧树脂或丙烯酸树脂类，该层厚度控制在5-15微米；前端电极部分需要裸漏的不涂该层粘结剂，层间可通过滚压法增加层间结合力；

(5)、保护层的选择：

后端引线部分的引线第二粘结层外是聚酰亚胺绝缘薄膜，保护膜先进行切割加工，露出前段电极部位的铜箔，电极引线覆盖保护膜；该层厚度控制在5-15微米；通过滚压法增加层间结合力；

(6)、电极部分功能层制备：

①、工作电极：

工作电极铜箔上的功能层组成如下：惰性金属层、催化层、酶层、高分子层；

惰性金属层在电极部位的铜箔上制备，通过电镀、溅射的方法制备，用金、铂的惰性金属，该层厚度为10-15微米；

催化层为铂黑，可以通过电镀方法制备；

酶层通过喷雾、浸渍、涂布的方式将酶溶液转移到工作电极上，浸渍时间为5-15分钟；

然后用浓度为5％-20％的戊二醛溶液将转移到工作电极的葡萄糖氧化酶交联固定，交联温度在25-35摄氏度，采用液相浸渍交联或气相交联，交联时间为30-60min；

所用酶溶液制备过程如下：在磷酸盐缓冲液中加入葡萄糖氧化酶和人重组白蛋白，葡萄糖氧化酶加入量为每毫升50-100毫克，人重组白蛋白加入量为每毫升50-100毫克；溶解充分后，添加1-5％的纳米金混匀，最后加入1-5％的聚乙烯醇缩丁醛，混合均匀；

纳米金利用AOT与环己烷体系形成的反胶束体系中制备，AOT是指琥玻酸二异辛酯璜酸钠，通过柠檬酸钠还原氯金酸盐水溶液，调节水、电解质、表面活性剂的浓度比例，制备不同直径的纳米金颗粒，纳米金颗粒直径在5-30nm；

葡萄糖氧化酶交联完成后，通过浸渍、涂布的方式在电极固定一层高分子膜，以增强传感器生物相容性，提高体内性能；

葡萄糖氧化酶电极氧化葡萄糖的反应由两步酶反应组成：

D-glucose+GOD(FAD)→glucose-lactone+GOD(FADH2)GOD(FADH2)+O2→GOD(FAD)+H2O2

glucose-lactone+H2O→glucose-acid高分子层，通过浸渍、涂布的方式在电极固定一层高分子膜，所用到高分子材料是硅橡胶聚合物、聚氨酯、聚酰亚胺、聚乙二醇其中的二种或多种混合；溶剂采用无水乙醇、四氢呋喃，通过喷雾、浸渍、涂布的方式制备；

②、对电极：

对电极铜箔上的功能层包括对惰性金属层、对催化层、对高分子层；其制备方法与工作电极基本相同，不需制备酶层；

③、参比电极：

参比电极铜箔上的功能层包括惰性金属层、参比银/氯化银层、高分子层；

惰性金属层制备方法与工作电极相同，惰性金属层制备完成后，通过电镀、真空溅射的方法制备银/氯化银层，电化学氯化后制备银/氯化银层，最后制备高分子外膜；

上述制备工艺完成后，最后根据单元电路进行切割，得到传感器，传感器尺寸如下：植入人体部分长度不大于15mm，宽不大于0.6mm，厚不大于0.4mm。

2.根据权利要求1所述的一种皮下组织介入式葡萄糖微型传感器的制备方法，其特征在于：按以下步骤进行：(1)、绝缘基层的选择：

绝缘基层采用可挠曲的聚酰亚胺绝缘薄膜或聚酯薄膜作为载体，体积电阻率达到1015Ω·cm；该层厚度控制在7.5-12.5微米；

(2)、粘结层材质选择：

粘结层包括传感器部分和引线部分中各粘结层；

绝缘基层的正反两面涂布粘结层，粘结层采用环氧树脂或丙烯酸树脂类，该层厚度控制在5-15微米；

(3)、导电层的选择：

导电层包括传感器部分和引线部分中各导电层；粘结层的表面为导电层，导电层采用压延铜箔，厚度控制在5-20微米；引线部分需要在导电层上制备引线第二粘结层和引线保护层，层间通过滚压法增加层间结合力，电极部分不需要第二粘结层和保护层，按照不同要求制备相应功能层；

(4)、引线第二粘结层的选择：

后端引线部分的导电层外是引线第二粘结层，粘结剂采用环氧树脂或丙烯酸树脂类，该层厚度控制在5-15微米；前端电极部分需要裸漏的不涂该层粘结剂，层间可通过滚压法增加层间结合力；

(5)、保护层的选择：

后端引线部分的引线第二粘结层外是聚酰亚胺绝缘薄膜，保护膜先进行切割加工，露出前段电极部位的铜箔，电极引线覆盖保护膜；该层厚度控制在5-15微米；通过滚压法增加层间结合力；

(6)、电极部分功能层制备：

①、工作电极：

工作电极铜箔上的功能层组成如下：惰性金属层、催化层、酶层、高分子层；

惰性金属层在电极部位的铜箔上制备，通过电镀、溅射的方法制备，用金、铂的惰性金属，该层厚度为10-15微米；

催化层为铂黑，通过电镀方法制备；

酶层通过喷雾、浸渍、涂布的方式将酶溶液转移到工作电极上，浸渍时间为5-15分钟；

然后用浓度为5％-20％的戊二醛溶液将转移到工作电极的葡萄糖氧化酶交联固定，交联温度在25-35摄氏度，采用液相浸渍交联或气相交联，交联时间为30-60min；

所用酶溶液制备过程如下：在磷酸盐缓冲液中加入葡萄糖氧化酶和人重组白蛋白，葡萄糖氧化酶加入量为每毫升50-100毫克，人重组白蛋白加入量为每毫升50-100毫克；溶解充分后，添加1-5％的纳米金混匀，最后加入1-5％的聚乙烯醇缩丁醛，混合均匀；

纳米金利用AOT与环己烷体系形成的反胶束体系中制备，AOT是指琥玻酸二异辛酯璜酸钠，通过柠檬酸钠还原氯金酸盐水溶液，调节水、电解质、表面活性剂的浓度比例，制备不同直径的纳米金颗粒，纳米金颗粒直径在5-30nm；

葡萄糖氧化酶交联完成后，通过浸渍、涂布的方式在电极固定一层高分子膜，以增强传感器生物相容性，提高体内性能；

葡萄糖氧化酶电极氧化葡萄糖的反应由两步酶反应组成：

D-glucose+GOD(FAD)→glucose-lactone+GOD(FADH2)GOD(FADH2)+O2→GOD(FAD)+H2O2

glucose-lactone+H2O→glucose-acid高分子层，通过浸渍、涂布的方式在电极固定一层高分子膜，所用到高分子材料是硅橡胶聚合物、聚氨酯、聚酰亚胺、聚乙二醇其中的二种或多种混合；溶剂采用无水乙醇、四氢呋喃，通过喷雾、浸渍、涂布的方式制备；

②、对电极：

对电极铜箔上的功能层包括对惰性金属层、对催化层、对高分子层；其制备方法与工作电极基本相同，不需制备酶层；

③、参比电极：

参比电极铜箔上的功能层包括惰性金属层、参比银/氯化银层、高分子层；

惰性金属层制备方法与工作电极相同，惰性金属层制备完成后，通过电镀、真空溅射的方法制备银/氯化银层，电化学氯化后制备银/氯化银层，最后制备高分子外膜；

上述制备工艺完成后，最后根据单元电路进行切割，得到传感器，传感器尺寸如下：植入人体部分长度不大于15mm，宽不大于0.6mm，厚不大于0.4mm。

说明书

皮下组织介入式葡萄糖微型传感器及其制备方法

技术领域

[0001] 本发明是一种微型传感器，特别涉及一种皮下组织介入式葡萄糖微型传感器及其制备方法。

背景技术

[0002] 糖尿病是一种全球范围内的严重危害人类健康的常见内分泌代谢疾病。近年来全球糖尿病患病率呈现明显上升趋势。对于糖尿病患者而言，血糖监测至关重要，必须要根据血糖高低制定相应治疗方案。由于影响人体血糖水平的因素很多，血糖有较大波动，传统单点血糖测量存在明显不足，不能获得准确全面的获得血糖信息，无法制定科学的个性化治疗方案，导致患者血糖波动，频繁出现高、低血糖，影响患者健康，严重时甚至危及生命。

[0003] 针对上述问题，近年来国内外公司研究开发出能够连续测量血糖的生物传感器，如美国专利US 7153265提及生物传感器，该传感器埋植在皮下组织，连续监测组织液葡萄糖。国内专利如CN200410101080.6提及皮下植入式生物传感器。

[0004] 当前用于连续葡萄糖监测的生物传感器，基本都是利用葡萄糖氧化酶，该酶具有对葡萄糖高选择性的特点。

[0005] 考虑到植入可行性和工作稳定性，皮下植入传感器体积要求尽可能小，这样植入时痛感较小，植入后引起人体排斥反应也会较小，有利于传感器正常工作。当前用于人体植入葡萄糖微型传感器有两类，一类是需要导针植入传感器，基材一般为微型塑料片，除去作为载体的部分，还需要考虑电路导体引线排布，因而传感器体积较大，植入过程痛感较强，传感器的有效传感面积非常有限，会导致灵敏度较低，信噪比不佳，植入后稳定性不好。传感器工作电压一般在0.5V(Ag/AgCL参比)以上，在此电位上人体内小分子干扰物包括抗坏血酸、儿茶酚胺等会被氧化从而产生干扰信号，严重影响准确性。对此有些传感器在设计上增加一层高分子膜来阻挡干扰物，这往往导致传感器灵敏度下降，影响整体性能。此外传感器葡萄糖氧化酶氧化酶活性会随工作时间延长损失，酶活损失到一定程度，传感器无法正常工作，通常人体植入时间一般在72小时。

[0006] 未使用的葡萄糖氧化酶传感器，酶的活性会随保存时间衰减，活性损失到一定程度，传感器就不能提供稳定可用的信号，无法使用，因此葡萄糖氧化酶传感器都有有效期，一般有效期仅有6个月，使用不便。

[0007] 不需要导针植入传感器，基材一般为金属，虽然电极有效面积得到提升，但是产品稳定性差，工艺流程非常规，无法实现大规模工业生产。

[0008] 此外上述两种传感器都需要考虑电路导通问题，需要设计比较复杂的电路结构，需要设计非通用细小电路引线以及微型接插结构，而这些结构往往可靠性不佳，会出现引线或接插件故障引起的断路问题，从而导致传感器无法正常工作。

发明内容

[0009] 本发明主要是解决现有技术中存在的不足，结构紧凑度高，传感器体积小，有效面积大，相应信号高，抗干扰性能好，有效期长，可以比较好的解决电路导通问题，稳定可靠，容易大批量工业生产的皮下组织介入式葡萄糖微型传感器及其制备方法。

[0010] 本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：

[0011] 一种皮下组织介入式葡萄糖微型传感器，包括底座，所述的底座中设有向外延伸的引线部分，所述的引线部分的末端与传感器部分相连接，所述的传感器部分与引线部分分别设在绝缘基层上；

[0012] 所述的传感器部分包括工作电极、参比电极、对电极和空白电极，所述的工作电极设在绝缘基层正面的左端，所述的参比电极设在绝缘基层正面的右端，所述的对电极设在绝缘基层正面的左端，所述的空白电极设在绝缘基层正面的右端，所述的工作电极与参比电极呈间隔状分布，所述的对电极与空白电极呈间隔状分布，构成四电极体系；

[0013] 或，

[0014] 所述的传感器部分包括工作电极、对电极和参比电极，所述的工作电极设在绝缘基层一端面的左端，所述的对电极设在绝缘基层一端面的右端，所述的工作电极上端的内壁与对电极上端的内壁间设有参比电极，所述的工作电极、对电极和参比电极呈间隔状分布，构成三电极体系；

[0015] 或，

[0016] 所述的传感器部分包括工作电极、参比电极和对电极，所述的工作电极设在绝缘基层正面的左端，所述的参比电极设在绝缘基层正面的右端，所述的对电极设在绝缘基层背面的左端，所述的工作电极与参比电极呈间隔状分布，构成三电极体系；

[0017] 或，

[0018] 所述的传感器部分包括工作电极和参比电极，所述的工作电极设在绝缘基层的正面，所述的参比电极设在绝缘基层的背面，构成两电极体系；

[0019] 所述的工作电极包括粘结层，所述的粘结层覆在绝缘基层的上部，所述的粘结层的上部的覆有导电层，所述的导电层的上部覆有惰性金属层，所述的惰性金属层的上部的覆有催化层，所述的催化层的上部的覆有酶层，所述的酶层的上部的覆有高分子层；

[0020] 所述的参比电极包括参比电极粘结层，所述的粘结层覆在绝缘基层的上部，所述的粘结层的上部覆有参比电极导电层，所述的导电层的上部覆有惰性金属层，所述的惰性金属层的上部覆有银/氯化银层，所述的参比银/氯化银层的上部覆有参比高分子层；

[0021] 所述的对电极包括粘结层，所述的粘结层设在绝缘基层的底部，所述的粘结层的表面覆有导电层，所述的导电层的表面覆有惰性金属层，所述的惰性金属层的表面覆有催化层，所述的催化层的表面覆有高分子层；

[0022] 所述的空白电极包括粘结层，所述的电极粘结层设在绝缘基层的底部，所述的粘结层的表面覆有导电层，所述的导电层的表面覆有惰性金属层，所述的惰性金属层的表面覆有催化层，所述的催化层的表面覆有高分子层；

[0023] 所述的引线部分由至少一个引线组件组成，所述的引线组件包括覆在绝缘基层表面的引线第一粘结层，所述的引线第一粘结层的表面覆有引线导电层，所述的引线导电层的表面覆有引线第二粘结层，所述的引线第二粘结层的表面覆有引线保护层。

[0024] 作为优选，所述的引线组件设有4个，引线组件分别设在绝缘基层上表面的左端、绝缘基层上表面的右端、绝缘基层下表面的左端和绝缘基层下表面的右端，各引线组件间呈间隔状分布；

[0025] 或，

[0026] 所述的引线组件设有3个，3个引线组件均分在绝缘基层的一个端面上；

[0027] 或，

[0028] 所述的引线组件设有3个，其中二个引线组件均分在绝缘基层的上表面，另一个引线组件设在绝缘基层上表面的中间位；

[0029] 或，

[0030] 所述的引线组件设有2个，一个引线组件设在绝缘基层上表面的中间位，另一个引线组件设在绝缘基层下表面的中间位。

[0031] 皮下组织介入式葡萄糖微型传感器的制备方法，按以下步骤进行：

[0032] (1)、绝缘基层的选择：

[0033] 绝缘基层采用可挠曲的聚酰亚胺绝缘薄膜或聚酯薄膜作为载体，具有良好的物理和化学性能；

[0034] 具高度曲柔性，可立体配线，依空间限制改变形状；耐高低温，耐燃；可折叠而不影响讯号传递功能，可防止静电干扰；化学变化稳定，安定性、可信赖度高；利于相关产品的设计，可减少装配工时及错误，并提高有关产品的使用寿命；良好的绝缘性能，体积电阻率达到1015Ω.cm；对常用基体、金属和介电材料的粘结性优良；该层厚度控制在7.5-12.5微米；

[0035] (2)、粘结层材质选择：

[0036] 粘结层包括传感器部分和引线部分中各粘结层；

[0037] 绝缘基层的正反两面涂布粘结层，该层性能直接影响到电极的性能，由于粘结剂与绝缘基层之间在制造过程中存在化学反应，因此对于不同的绝缘基层还应选择相对应的粘结剂体系，粘结剂的性能必须与绝缘基层相适应；

[0038] 所用的粘结层必须能够承受各种工艺条件和在制造中所使用的化学药品的侵蚀，并没有分层或降解的现象，考虑到人体植入粘结剂必需有较好的生物相容性，粘结层采用环氧树脂或丙烯酸树脂类，该层厚度控制在5-15微米；

[0039] (3)、导电层的选择：

[0040] 导电层包括传感器部分和引线部分中各导电层；

[0041] 粘结层的表面为导电层，导电层采用压延铜箔，厚度控制在5-20微米；

[0042] 引线部分需要在导电层上制备引线第二粘结层和引线保护层，层间可通过滚压法增加层间结合力，电极部分不需要第二粘结层和保护层，按照不同要求制备相应功能层；

[0043] (4)、引线第二粘结层的选择：

[0044] 后端引线部分的导电层外是引线第二粘结层，粘结剂采用环氧树脂或丙烯酸树脂类，该层厚度控制在5-15微米；

[0045] 前端电极部分需要裸漏的不涂该层粘结剂，层间可通过滚压法增加层间结合力；

[0046] (5)、保护层的选择：

[0047] 后端引线部分的引线第二粘结层外是聚酰亚胺绝缘薄膜，保护膜先进行切割加工，露出前段电极部位的铜箔，电极引线覆盖保护膜；

[0048] 该层厚度控制在5-15微米；可通过滚压法增加层间结合力；

[0049] (6)、电极部分功能层制备：

[0050] 电极部分可以根据需要分为工作电极、对电极、参比电极、空白电极；

[0051] ①、工作电极：

[0052] 工作电极铜箔上的功能层组成如下：惰性金属层、催化层、酶层、高分子层；

[0053] 惰性金属层在电极部位的铜箔上制备，通过电镀、溅射的方法制备，可选用金、铂的惰性金属，该层厚度为10-15微米；

[0054] 催化层为铂黑，可以通过电镀方法制备；

[0055] 酶层通过喷雾、浸渍、涂布的方式将酶溶液转移到工作电极上，浸渍时间为5-15分钟；

[0056] 然后用浓度为5％-20％的戊二醛溶液将转移到工作电极的葡萄糖氧化酶交联固定，交联温度在25-35摄氏度，采用液相浸渍交联或气相交联，交联时间为30-60min；

[0057] 所用酶溶液制备过程如下：在磷酸盐缓冲液中加入葡萄糖氧化酶和人重组白蛋白，葡萄糖氧化酶加入量为每毫升50-100毫克，人重组白蛋白加入量为每毫升50-100毫克；溶解充分后,添加1-5％的纳米金混匀,最后加入1-5％的PVB，PVB指聚乙烯醇缩丁醛，混合均匀；

[0058] 纳米金利用AOT与环己烷体系形成的反胶束体系中制备，AOT是指琥玻酸二异辛酯璜酸钠，通过柠檬酸钠还原氯金酸盐水溶液，调节水、电解质、表面活性剂的浓度比例，制备不同直径的纳米金颗粒，纳米金颗粒直径在5-30nm；

[0059] 葡萄糖氧化酶交联完成后，可以通过浸渍、涂布的方式在电极固定一层高分子膜，以增强传感器生物相容性，提高体内性能；

[0060] 由于纳米金具有良好的生物相容性，可以较长时间植入人体内，而不引起不良反应；

[0061] 纳米金有良好的导电性，可以提高酶电极的灵敏度，缩短酶电极对葡萄糖响应时间，延长酶电极使用寿命；

[0062] 葡萄糖氧化酶电极氧化葡萄糖的反应由两步酶反应组成：

[0063] D-glucose+GOD(FAD)→glucose-lactone+GOD(FADH2)

[0064] GOD(FADH2)+O2→GOD(FAD)+H2O2

[0065] glucose-lactone+H2O→glucose-acid

[0066] 上述过程中，还原态葡萄糖氧化酶GOD(FADH2)稳定性较差，比较容易发生结构改变，无法被氧化变成常态葡萄糖氧化酶，这是常见葡萄糖氧化酶电极酶活丧失的原因之一；而在酶层加入纳米金颗粒后，纳米金颗粒具有从环境吸收电子的特性，可以迅速将还原态葡萄糖氧化酶GOD(FADH2)氧化成稳态葡萄糖氧化酶GOD(FAD)，减少电极反应过程中还原态葡萄糖氧化酶GOD(FADH2)的数量以及存在时间，减少酶活性损失，延长电极寿命；此外纳米金颗粒加入还大幅度提高酶电极响应应速度，缩短酶电极相应时间，改善了皮下葡萄糖传感器测量时信号延迟，提高实时监测准确度；

[0067] 高分子层，用以提供传感器植入人体所需生物相容性，提高体内性能；可以通过浸渍、涂布的方式在电极固定一层高分子膜，所用到高分子材料是硅橡胶聚合物、聚氨酯、聚亚安酯、聚乙二醇其中的一种或多种混合；溶剂采用无水乙醇、四氢呋喃，可以通过喷雾、浸渍、涂布的方式制备；

[0068] ②、对电极：

[0069] 对电极铜箔上的功能层包括对惰性金属层、对催化层、对高分子层；其制备方法与工作电极基本相同，不需制备酶层；

[0070] ③、空白电极：

[0071] 空白电极铜箔上的功能层包括惰性金属层、催化层、高分子层；其制备方法与工作电极相同，不需制备酶层；

[0072] ④、参比电极：

[0073] 参比电极铜箔上的功能层包括惰性金属层、参比银/氯化银层、高分子层；

[0074] 惰性金属层制备方法与工作电极相同，惰性金属层制备完成后，通过电镀、真空溅射的方法制备银/氯化银层，电化学氯化后制备银/氯化银层，最后制备高分子外膜；

[0075] 上述制备工艺完成后，最后根据单元电路进行切割，得到传感器，三电极和四电极传感器尺寸如下：植入人体部分长度不大于15mm，宽不大于0.6mm，厚不大于0.4mm；

[0076] 两电极尺寸如下：植入人体部分长度不大于15mm，宽不大于0.3mm，厚不大于0.4mm；

[0077] 由上述工作电极、对电极、参比电极、空白电极，四电极组成传感器，不需要在酶层添加纳米金，传感器正常工作电压0.55V，空白电极用于检测背景信号和干扰信号，提高传感器准确性；

[0078] 两电极和三电极传感器，制备过程需在酶层增加纳米金；

[0079] 传感器可以通过导针植入皮下，然后退出导针，传感器留在皮下组织开始工作。

[0080] 本发明采取传感器制备方法，没有任何非通用电路引线以及微型接插结构，传感器本身就在柔性线路上，从根本上解决了电路导通问题，可以实现长期稳定信号采集，不会出现由于电路断路引起故障。

[0081] 本传感器制备方法，由于电极引线是铜箔，而且有保护膜，电路引线可弯曲、扭转而不会损坏，引线可以体积更小，排布方式更灵活，因而可以给铜箔电极提供更大的空间。传感器体积可以做到，双面传感器工作电极有效面积可以做到，相比常见传感器体积更小，电极工作面积更大，有利于提高传感器体内性能。

[0082] 本传感器制备方法借鉴较为成熟电子工业电路制备工艺，工艺成熟稳定，易于实现批量化生产，提高传感器稳定性，同时大大降低单个传感器成本。

[0083] 因此，本发明提供的皮下组织介入式葡萄糖微型传感器及其制备方法，结构紧凑，提高操作性能，提升使用寿命。

附图说明

[0084] 图1是本发明中的结构示意图；

[0085] 图2是本发明的制备过程示意图；

[0086] 图3本发明中电极的正面示意图；

[0087] 图4本发明中电极的反面示意图；

[0088] 图5是图4中A-A剖视结构示意图；

[0089] 图6是图4中B-B剖视结构示意图；

[0090] 图7是本发明中其中一种电极形态的示意图；

[0091] 图8本发明中另一种电极形态的正面示意图；

[0092] 图9是图8的反面结构示意图；

[0093] 图10本发明中另外一种电极形态的正面示意图；

[0094] 图11是图10的反面结构示意图；

[0095] 图12是本发明的传感器在溶液中测试性能的表格图；

[0096] 图13是本发明的传感器在溶液中测试性能的性能图；

[0097] 图14是本发明植入人体后传感器性能图。

具体实施方式

[0098] 下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

[0099] 实施例1：如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9、图10、图11、图12、图13和图14所示，一种皮下组织介入式葡萄糖微型传感器，包括底座1，所述的底座1中设有向外延伸的引线部分2，所述的引线部分2的末端与传感器部分3相连接，所述的传感器部分3与引线部分2分别设在绝缘基层4上；

[0100] 所述的传感器部分3包括工作电极5、参比电极6、对电极7和空白电极8，所述的工作电极5设在绝缘基层4正面的左端，所述的参比电极6设在绝缘基层4正面的右端，所述的对电极7设在绝缘基层4正面的左端，所述的空白电极8设在绝缘基层4正面的右端，所述的工作电极5与参比电极6呈间隔状分布，所述的对电极7与空白电极8呈间隔状分布，构成四电极体系；

[0101] 或，

[0102] 所述的传感器部分3包括工作电极5、对电极7和参比电极6，所述的工作电极5设在绝缘基层4一端面的左端，所述的对电极7设在绝缘基层4一端面的右端，所述的工作电极5上端的内壁与对电极7上端的内壁间设有参比电极6，所述的工作电极5、对电极7和参比电极6呈间隔状分布，构成三电极体系；

[0103] 或，

[0104] 所述的传感器部分3包括工作电极5、参比电极6和对电极7，所述的工作电极5设在绝缘基层4正面的左端，所述的参比电极6设在绝缘基层4正面的右端，所述的对电极7设在绝缘基层4背面的左端，所述的工作电极5与参比电极6呈间隔状分布，构成三电极体系；

[0105] 或，

[0106] 所述的传感器部分3包括工作电极5和参比电极6，所述的工作电极5设在绝缘基层4的正面，所述的参比电极6设在绝缘基层4的背面，构成两电极体系；

[0107] 所述的工作电极5包括粘结层9，所述的粘结层9覆在绝缘基层4的上部，所述的粘结层9的上部的覆有导电层10，所述的导电层10的上部覆有惰性金属层11，所述的惰性金属层11的上部的覆有催化层12，所述的催化层12的上部的覆有酶层13，所述的酶层13的上部的覆有高分子层14；

[0108] 所述的参比电极包括参比电极粘结层15，所述的粘结层15覆在绝缘基层4的上部，所述的粘结层15的上部覆有参比电极导电层16，所述的导电层16的上部覆有惰性金属层17，所述的惰性金属层17的上部覆有银/氯化银层18，所述的参比银/氯化银层18的上部覆有参比高分子层19；

[0109] 所述的对电极包括粘结层20，所述的粘结层20设在绝缘基层4的底部，所述的粘结层20的表面覆有导电层21，所述的导电层21的表面覆有惰性金属层22，所述的惰性金属层22的表面覆有催化层23，所述的催化层23的表面覆有高分子层24；

[0110] 所述的空白电极8包括粘结层25，所述的电极粘结层25设在绝缘基层4的底部，所述的粘结层25的表面覆有导电层26，所述的导电层26的表面覆有惰性金属层27，所述的惰性金属层27的表面覆有催化层28，所述的催化层28的表面覆有高分子层29；

[0111] 所述的引线部分2由至少一个引线组件30组成，所述的引线组件30包括覆在绝缘基层4表面的引线第一粘结层31，所述的引线第一粘结层31的表面覆有引线导电层32，所述的引线导电层32的表面覆有引线第二粘结层33，所述的引线第二粘结层33的表面覆有引线保护层34。

[0112] 所述的引线组件30设有4个，引线组件30分别设在绝缘基层4上表面的左端、绝缘基层4上表面的右端、绝缘基层4下表面的左端和绝缘基层4下表面的右端，各引线组件30间呈间隔状分布；

[0113] 或，

[0114] 所述的引线组件30设有3个，3个引线组件30均分在绝缘基层4的一个端面上；

[0115] 或，

[0116] 所述的引线组件30设有3个，其中二个引线组件30均分在绝缘基层4的上表面，另一个引线组件30设在绝缘基层4上表面的中间位；

[0117] 或，

[0118] 所述的引线组件30设有2个，一个引线组件30设在绝缘基层4上表面的中间位，另一个引线组件30设在绝缘基层4下表面的中间位。

[0119] 皮下组织介入式葡萄糖微型传感器的制备方法，按以下步骤进行：

[0120] (1)、绝缘基层的选择：

[0121] 绝缘基层采用可挠曲的聚酰亚胺绝缘薄膜或聚酯薄膜作为载体，具有良好的物理和化学性能；

[0122] 具高度曲柔性，可立体配线，依空间限制改变形状；耐高低温，耐燃；可折叠而不影响讯号传递功能，可防止静电干扰；化学变化稳定，安定性、可信赖度高；利于相关产品的设计，可减少装配工时及错误，并提高有关产品的使用寿命；良好的绝缘性能，体积电阻率达到1015Ω.cm；对常用基体、金属和介电材料的粘结性优良；该层厚度控制在7.5微米；

[0123] (4)、粘结层材质选择：

[0124] 粘结层包括传感器部分和引线部分中各粘结层；

[0125] 绝缘基层的正反两面涂布粘结层，该层性能直接影响到电极的性能，由于粘结剂与绝缘基层之间在制造过程中存在化学反应，因此对于不同的绝缘基层还应选择相对应的粘结剂体系，粘结剂的性能必须与绝缘基层相适应；

[0126] 所用的粘结层必须能够承受各种工艺条件和在制造中所使用的化学药品的侵蚀，并没有分层或降解的现象，考虑到人体植入粘结剂必需有较好的生物相容性，粘结层采用环氧树脂或丙烯酸树脂类，该层厚度控制在5微米；

[0127] (5)、导电层的选择：

[0128] 导电层包括传感器部分和引线部分中各导电层；

[0129] 粘结层的表面为导电层，导电层采用压延铜箔，厚度控制在5微米；

[0130] 引线部分需要在导电层上制备引线第二粘结层和引线保护层，层间可通过滚压法增加层间结合力，电极部分不需要第二粘结层和保护层，按照不同要求制备相应功能层；

[0131] (4)、引线第二粘结层的选择：

[0132] 后端引线部分的导电层外是引线第二粘结层，粘结剂采用环氧树脂或丙烯酸树脂类，该层厚度控制在5微米；

[0133] 前端电极部分需要裸漏的不涂该层粘结剂，层间可通过滚压法增加层间结合力；

[0134] (5)、保护层的选择：

[0135] 后端引线部分的引线第二粘结层外是聚酰亚胺绝缘薄膜，保护膜先进行切割加工，露出前段电极部位的铜箔，电极引线覆盖保护膜；

[0136] 该层厚度控制在5微米；可通过滚压法增加层间结合力；

[0137] (6)、电极部分功能层制备：

[0138] 电极部分可以根据需要分为工作电极、对电极、参比电极、空白电极；

[0139] ①、工作电极：

[0140] 工作电极铜箔上的功能层组成如下：惰性金属层、催化层、酶层、高分子层；

[0141] 惰性金属层在电极部位的铜箔上制备，通过电镀、溅射的方法制备，可选用金、铂的惰性金属，该层厚度为10微米；

[0142] 催化层为铂黑，可以通过电镀方法制备；

[0143] 酶层通过喷雾、浸渍、涂布的方式将酶溶液转移到工作电极上，浸渍时间为5分钟；

[0144] 然后用浓度为5％的戊二醛溶液将转移到工作电极的葡萄糖氧化酶交联固定，交联温度在25摄氏度，采用液相浸渍交联或气相交联，交联时间为30-60min；

[0145] 所用酶溶液制备过程如下：在磷酸盐缓冲液中加入葡萄糖氧化酶和人重组白蛋白，葡萄糖氧化酶加入量为每毫升50毫克，人重组白蛋白加入量为每毫升50毫克；溶解充分后,添加1％的纳米金混匀,最后加入1％的PVB，PVB指聚乙烯醇缩丁醛，混合均匀；

[0146] 纳米金利用AOT与环己烷体系形成的反胶束体系中制备，AOT是指琥玻酸二异辛酯璜酸钠，通过柠檬酸钠还原氯金酸盐水溶液，调节水、电解质、表面活性剂的浓度比例，制备不同直径的纳米金颗粒，纳米金颗粒直径在5nm；

[0147] 葡萄糖氧化酶交联完成后，可以通过浸渍、涂布的方式在电极固定一层高分子膜，以增强传感器生物相容性，提高体内性能；

[0148] 由于纳米金具有良好的生物相容性，可以较长时间植入人体内，而不引起不良反应；

[0149] 纳米金有良好的导电性，可以提高酶电极的灵敏度，缩短酶电极对葡萄糖响应时间，延长酶电极使用寿命；

[0150] 葡萄糖氧化酶电极氧化葡萄糖的反应由两步酶反应组成：

[0151] D-glucose+GOD(FAD)→glucose-lactone+GOD(FADH2)

[0152] GOD(FADH2)+O2→GOD(FAD)+H2O2

[0153] glucose-lactone+H2O→glucose-acid

[0154] 上述过程中，还原态葡萄糖氧化酶GOD(FADH2)稳定性较差，比较容易发生结构改变，无法被氧化变成常态葡萄糖氧化酶，这是常见葡萄糖氧化酶电极酶活丧失的原因之一；而在酶层加入纳米金颗粒后，纳米金颗粒具有从环境吸收电子的特性，可以迅速将还原态葡萄糖氧化酶GOD(FADH2)氧化成稳态葡萄糖氧化酶GOD(FAD)，减少电极反应过程中还原态葡萄糖氧化酶GOD(FADH2)的数量以及存在时间，减少酶活性损失，延长电极寿命；此外纳米金颗粒加入还大幅度提高酶电极响应应速度，缩短酶电极相应时间，改善了皮下葡萄糖传感器测量时信号延迟，提高实时监测准确度；

[0155] 高分子层，用以提供传感器植入人体所需生物相容性，提高体内性能；可以通过浸渍、涂布的方式在电极固定一层高分子膜，所用到高分子材料是硅橡胶聚合物、聚氨酯、聚亚安酯、聚乙二醇其中的一种或多种混合；溶剂采用无水乙醇、四氢呋喃，可以通过喷雾、浸渍、涂布的方式制备；

[0156] ②、对电极：

[0157] 对电极铜箔上的功能层包括对惰性金属层、对催化层、对高分子层；其制备方法与工作电极基本相同，不需制备酶层；

[0158] ③、空白电极：

[0159] 空白电极铜箔上的功能层包括惰性金属层、催化层、高分子层；其制备方法与工作电极相同，不需制备酶层；

[0160] ④、参比电极：

[0161] 参比电极铜箔上的功能层包括惰性金属层、参比银/氯化银层、高分子层；

[0162] 惰性金属层制备方法与工作电极相同，惰性金属层制备完成后，通过电镀、真空溅射的方法制备银/氯化银层，电化学氯化后制备银/氯化银层，最后制备高分子外膜；

[0163] 上述制备工艺完成后，最后根据单元电路进行切割，得到传感器，三电极和四电极传感器尺寸如下：植入人体部分长度不大于15mm，宽不大于0.6mm，厚不大于0.4mm；

[0164] 两电极尺寸如下：植入人体部分长度不大于15mm，宽不大于0.3mm，厚不大于0.4mm；

[0165] 由上述工作电极、对电极、参比电极、空白电极，四电极组成传感器，不需要在酶层添加纳米金，空白电极用于检测背景信号和干扰信号，提高传感器准确性；

[0166] 两电极和三电极传感器，制备过程需在酶层增加纳米金；

[0167] 传感器可以通过导针植入皮下，然后退出导针，传感器留在皮下组织开始工作。

[0168] 实施例2：皮下组织介入式葡萄糖微型传感器的制备方法，按以下步骤进行：

[0169] (1)、绝缘基层的选择：

[0170] 绝缘基层采用可挠曲的聚酰亚胺绝缘薄膜或聚酯薄膜作为载体，具有良好的物理和化学性能；

[0171] 具高度曲柔性，可立体配线，依空间限制改变形状；耐高低温，耐燃；可折叠而不影响讯号传递功能，可防止静电干扰；化学变化稳定，安定性、可信赖度高；利于相关产品的设计，可减少装配工时及错误，并提高有关产品的使用寿命；良好的绝缘性能，体积电阻率达到1015Ω.cm；对常用基体、金属和介电材料的粘结性优良；该层厚度控制在10微米；

[0172] (6)、粘结层材质选择：

[0173] 粘结层包括传感器部分和引线部分中各粘结层；

[0174] 绝缘基层的正反两面涂布粘结层，该层性能直接影响到电极的性能，由于粘结剂与绝缘基层之间在制造过程中存在化学反应，因此对于不同的绝缘基层还应选择相对应的粘结剂体系，粘结剂的性能必须与绝缘基层相适应；

[0175] 所用的粘结层必须能够承受各种工艺条件和在制造中所使用的化学药品的侵蚀，并没有分层或降解的现象，考虑到人体植入粘结剂必需有较好的生物相容性，粘结层采用环氧树脂或丙烯酸树脂类，该层厚度控制在10微米；

[0176] (7)、导电层的选择：

[0177] 导电层包括传感器部分和引线部分中各导电层；

[0178] 粘结层的表面为导电层，导电层采用压延铜箔，厚度控制在15微米；

[0179] 引线部分需要在导电层上制备引线第二粘结层和引线保护层，层间可通过滚压法增加层间结合力，电极部分不需要第二粘结层和保护层，按照不同要求制备相应功能层；

[0180] (4)、引线第二粘结层的选择：

[0181] 后端引线部分的导电层外是引线第二粘结层，粘结剂采用环氧树脂或丙烯酸树脂类，该层厚度控制在10微米；

[0182] 前端电极部分需要裸漏的不涂该层粘结剂，层间可通过滚压法增加层间结合力；

[0183] (5)、保护层的选择：

[0184] 后端引线部分的引线第二粘结层外是聚酰亚胺绝缘薄膜，保护膜先进行切割加工，露出前段电极部位的铜箔，电极引线覆盖保护膜；

[0185] 该层厚度控制在10微米；可通过滚压法增加层间结合力；

[0186] (6)、电极部分功能层制备：

[0187] 电极部分可以根据需要分为工作电极、对电极、参比电极、空白电极；

[0188] ①、工作电极：

[0189] 工作电极铜箔上的功能层组成如下：惰性金属层、催化层、酶层、高分子层；

[0190] 惰性金属层在电极部位的铜箔上制备，通过电镀、溅射的方法制备，可选用金、铂的惰性金属，该层厚度为12微米；

[0191] 催化层为铂黑，可以通过电镀方法制备；

[0192] 酶层通过喷雾、浸渍、涂布的方式将酶溶液转移到工作电极上，浸渍时间为10分钟；

[0193] 然后用浓度为15％的戊二醛溶液将转移到工作电极的葡萄糖氧化酶交联固定，交联温度在30摄氏度，采用液相浸渍交联或气相交联，交联时间为30-60min；

[0194] 所用酶溶液制备过程如下：在磷酸盐缓冲液中加入葡萄糖氧化酶和人重组白蛋白，葡萄糖氧化酶加入量为每毫升70毫克，人重组白蛋白加入量为每毫升70毫克；溶解充分后,添加2％的纳米金混匀,最后加入2％的PVB，PVB指聚乙烯醇缩丁醛，混合均匀；

[0195] 纳米金利用AOT与环己烷体系形成的反胶束体系中制备，AOT是指琥玻酸二异辛酯璜酸钠，通过柠檬酸钠还原氯金酸盐水溶液，调节水、电解质、表面活性剂的浓度比例，制备不同直径的纳米金颗粒，纳米金颗粒直径在20nm；

[0196] 葡萄糖氧化酶交联完成后，可以通过浸渍、涂布的方式在电极固定一层高分子膜，以增强传感器生物相容性，提高体内性能；

[0197] 由于纳米金具有良好的生物相容性，可以较长时间植入人体内，而不引起不良反应；

[0198] 纳米金有良好的导电性，可以提高酶电极的灵敏度，缩短酶电极对葡萄糖响应时间，延长酶电极使用寿命；

[0199] 葡萄糖氧化酶电极氧化葡萄糖的反应由两步酶反应组成：

[0200] D-glucose+GOD(FAD)→glucose-lactone+GOD(FADH2)

[0201] GOD(FADH2)+O2→GOD(FAD)+H2O2

[0202] glucose-lactone+H2O→glucose-acid

[0203] 上述过程中，还原态葡萄糖氧化酶GOD(FADH2)稳定性较差，比较容易发生结构改变，无法被氧化变成常态葡萄糖氧化酶，这是常见葡萄糖氧化酶电极酶活丧失的原因之一；而在酶层加入纳米金颗粒后，纳米金颗粒具有从环境吸收电子的特性，可以迅速将还原态葡萄糖氧化酶GOD(FADH2)氧化成稳态葡萄糖氧化酶GOD(FAD)，减少电极反应过程中还原态葡萄糖氧化酶GOD(FADH2)的数量以及存在时间，减少酶活性损失，延长电极寿命；此外纳米金颗粒加入还大幅度提高酶电极响应应速度，缩短酶电极相应时间，改善了皮下葡萄糖传感器测量时信号延迟，提高实时监测准确度；

[0204] 高分子层，用以提供传感器植入人体所需生物相容性，提高体内性能；可以通过浸渍、涂布的方式在电极固定一层高分子膜，所用到高分子材料是硅橡胶聚合物、聚氨酯、聚亚安酯、聚乙二醇其中的一种或多种混合；溶剂采用无水乙醇、四氢呋喃，可以通过喷雾、浸渍、涂布的方式制备；

[0205] ②、对电极：

[0206] 对电极铜箔上的功能层包括对惰性金属层、对催化层、对高分子层；其制备方法与工作电极基本相同，不需制备酶层；

[0207] ③、空白电极：

[0208] 空白电极铜箔上的功能层包括惰性金属层、催化层、高分子层；其制备方法与工作电极相同，不需制备酶层；

[0209] ④、参比电极：

[0210] 参比电极铜箔上的功能层包括惰性金属层、参比银/氯化银层、高分子层；

[0211] 惰性金属层制备方法与工作电极相同，惰性金属层制备完成后，通过电镀、真空溅射的方法制备银/氯化银层，电化学氯化后制备银/氯化银层，最后制备高分子外膜；

[0212] 上述制备工艺完成后，最后根据单元电路进行切割，得到传感器，三电极和四电极传感器尺寸如下：植入人体部分长度不大于15mm，宽不大于0.6mm，厚不大于0.4mm；

[0213] 两电极尺寸如下：植入人体部分长度不大于15mm，宽不大于0.3mm，厚不大于0.4mm；

[0214] 由上述工作电极、对电极、参比电极、空白电极，四电极组成传感器，不需要在酶层添加纳米金，空白电极用于检测背景信号和干扰信号，提高传感器准确性；

[0215] 两电极和三电极传感器，制备过程需在酶层增加纳米；

[0216] 传感器可以通过导针植入皮下，然后退出导针，传感器留在皮下组织开始工作。

[0217] 实施例3：皮下组织介入式葡萄糖微型传感器的制备方法，按以下步骤进行：

[0218] (1)、绝缘基层的选择：

[0219] 绝缘基层采用可挠曲的聚酰亚胺绝缘薄膜或聚酯薄膜作为载体，具有良好的物理和化学性能；

[0220] 具高度曲柔性，可立体配线，依空间限制改变形状；耐高低温，耐燃；可折叠而不影响讯号传递功能，可防止静电干扰；化学变化稳定，安定性、可信赖度高；利于相关产品的设计，可减少装配工时及错误，并提高有关产品的使用寿命；良好的绝缘性能，体积电阻率达到1015Ω.cm；对常用基体、金属和介电材料的粘结性优良；该层厚度控制在12.5微米；

[0221] (8)、粘结层材质选择：

[0222] 粘结层包括传感器部分和引线部分中各粘结层；

[0223] 绝缘基层的正反两面涂布粘结层，该层性能直接影响到电极的性能，由于粘结剂与绝缘基层之间在制造过程中存在化学反应，因此对于不同的绝缘基层还应选择相对应的粘结剂体系，粘结剂的性能必须与绝缘基层相适应；

[0224] 所用的粘结层必须能够承受各种工艺条件和在制造中所使用的化学药品的侵蚀，并没有分层或降解的现象，考虑到人体植入粘结剂必需有较好的生物相容性，粘结层采用环氧树脂或丙烯酸树脂类，该层厚度控制在10微米；

[0225] (9)、导电层的选择：

[0226] 导电层包括传感器部分和引线部分中各导电层；

[0227] 粘结层的表面为导电层，导电层采用压延铜箔，厚度控制在20微米；

[0228] 引线部分需要在导电层上制备引线第二粘结层和引线保护层，层间可通过滚压法增加层间结合力，电极部分不需要第二粘结层和保护层，按照不同要求制备相应功能层；

[0229] (4)、引线第二粘结层的选择：

[0230] 后端引线部分的导电层外是引线第二粘结层，粘结剂采用环氧树脂或丙烯酸树脂类，该层厚度控制在15微米；

[0231] 前端电极部分需要裸漏的不涂该层粘结剂，层间可通过滚压法增加层间结合力；

[0232] (5)、保护层的选择：

[0233] 后端引线部分的引线第二粘结层外是聚酰亚胺绝缘薄膜，保护膜先进行切割加工，露出前段电极部位的铜箔，电极引线覆盖保护膜；

[0234] 该层厚度控制在15微米；可通过滚压法增加层间结合力；

[0235] (6)、电极部分功能层制备：

[0236] 电极部分可以根据需要分为工作电极、对电极、参比电极、空白电极；

[0237] ①、工作电极：

[0238] 工作电极铜箔上的功能层组成如下：惰性金属层、催化层、酶层、高分子层；

[0239] 惰性金属层在电极部位的铜箔上制备，通过电镀、溅射的方法制备，可选用金、铂的惰性金属，该层厚度为15微米；

[0240] 催化层为铂黑，可以通过电镀方法制备；

[0241] 酶层通过喷雾、浸渍、涂布的方式将酶溶液转移到工作电极上，浸渍时间为15分钟；

[0242] 然后用浓度为20％的戊二醛溶液将转移到工作电极的葡萄糖氧化酶交联固定，交联温度在35摄氏度，采用液相浸渍交联或气相交联，交联时间为30-60min；

[0243] 所用酶溶液制备过程如下：在磷酸盐缓冲液中加入葡萄糖氧化酶和人重组白蛋白，葡萄糖氧化酶加入量为每毫升100毫克，人重组白蛋白加入量为每毫升100毫克；溶解充分后,添加5％的纳米金混匀,最后加入5％的PVB，PVB指聚乙烯醇缩丁醛，混合均匀；

[0244] 纳米金利用AOT与环己烷体系形成的反胶束体系中制备，AOT是指琥玻酸二异辛酯璜酸钠，通过柠檬酸钠还原氯金酸盐水溶液，调节水、电解质、表面活性剂的浓度比例，制备不同直径的纳米金颗粒，纳米金颗粒直径在30nm；

[0245] 葡萄糖氧化酶交联完成后，可以通过浸渍、涂布的方式在电极固定一层高分子膜，以增强传感器生物相容性，提高体内性能；

[0246] 由于纳米金具有良好的生物相容性，可以较长时间植入人体内，而不引起不良反应；

[0247] 纳米金有良好的导电性，可以提高酶电极的灵敏度，缩短酶电极对葡萄糖响应时间，延长酶电极使用寿命；

[0248] 葡萄糖氧化酶电极氧化葡萄糖的反应由两步酶反应组成：

[0249] D-glucose+GOD(FAD)→glucose-lactone+GOD(FADH2)

[0250] GOD(FADH2)+O2→GOD(FAD)+H2O2

[0251] glucose-lactone+H2O→glucose-acid

[0252] 上述过程中，还原态葡萄糖氧化酶GOD(FADH2)稳定性较差，比较容易发生结构改变，无法被氧化变成常态葡萄糖氧化酶，这是常见葡萄糖氧化酶电极酶活丧失的原因之一；而在酶层加入纳米金颗粒后，纳米金颗粒具有从环境吸收电子的特性，可以迅速将还原态葡萄糖氧化酶GOD(FADH2)氧化成稳态葡萄糖氧化酶GOD(FAD)，减少电极反应过程中还原态葡萄糖氧化酶GOD(FADH2)的数量以及存在时间，减少酶活性损失，延长电极寿命；此外纳米金颗粒加入还大幅度提高酶电极响应应速度，缩短酶电极相应时间，改善了皮下葡萄糖传感器测量时信号延迟，提高实时监测准确度；

[0253] 高分子层，用以提供传感器植入人体所需生物相容性，提高体内性能；可以通过浸渍、涂布的方式在电极固定一层高分子膜，所用到高分子材料是硅橡胶聚合物、聚氨酯、聚亚安酯、聚乙二醇其中的一种或多种混合；溶剂采用无水乙醇、四氢呋喃，可以通过喷雾、浸渍、涂布的方式制备；

[0254] ②、对电极：

[0255] 对电极铜箔上的功能层包括对惰性金属层、对催化层、对高分子层；其制备方法与工作电极基本相同，不需制备酶层；

[0256] ③、空白电极：

[0257] 空白电极铜箔上的功能层包括惰性金属层、催化层、高分子层；其制备方法与工作电极相同，不需制备酶层；

[0258] ④、参比电极：

[0259] 参比电极铜箔上的功能层包括惰性金属层、参比银/氯化银层、高分子层；

[0260] 惰性金属层制备方法与工作电极相同，惰性金属层制备完成后，通过电镀、真空溅射的方法制备银/氯化银层，电化学氯化后制备银/氯化银层，最后制备高分子外膜；

[0261] 上述制备工艺完成后，最后根据单元电路进行切割，得到传感器，三电极和四电极传感器尺寸如下：植入人体部分长度不大于15mm，宽不大于0.6mm，厚不大于0.4mm；

[0262] 两电极尺寸如下：植入人体部分长度不大于15mm，宽不大于0.3mm，厚不大于0.4mm；

[0263] 由上述工作电极、对电极、参比电极、空白电极，四电极组成传感器，不需要在酶层添加纳米金，空白电极用于检测背景信号和干扰信号，提高传感器准确性；

[0264] 两电极和三电极传感器，制备过程需在酶层增加纳米金；

[0265] 传感器可以通过导针植入皮下，然后退出导针，传感器留在皮下组织开始工作。

[0266] 实施例3：皮下组织介入式葡萄糖微型传感器的制备方法，按以下步骤进行：

[0267] (1)、绝缘基层的选择：

[0268] 绝缘基层采用可挠曲的聚酰亚胺绝缘薄膜或聚酯薄膜作为载体，具有良好的物理和化学性能；

[0269] 具高度曲柔性，可立体配线，依空间限制改变形状；耐高低温，耐燃；可折叠而不影响讯号传递功能，可防止静电干扰；化学变化稳定，安定性、可信赖度高；利于相关产品的设计，可减少装配工时及错误，并提高有关产品的使用寿命；良好的绝缘性能，体积电阻率达到1015Ω.cm；对常用基体、金属和介电材料的粘结性优良；该层厚度控制在12.5微米；

[0270] (2)、粘结层材质选择：

[0271] 粘结层包括传感器部分和引线部分中各粘结层；

[0272] 绝缘基层的正反两面涂布粘结层，该层性能直接影响到电极的性能，由于粘结剂与绝缘基层之间在制造过程中存在化学反应，因此对于不同的绝缘基层还应选择相对应的粘结剂体系，粘结剂的性能必须与绝缘基层相适应；

[0273] 所用的粘结层必须能够承受各种工艺条件和在制造中所使用的化学药品的侵蚀，并没有分层或降解的现象，考虑到人体植入粘结剂必需有较好的生物相容性，粘结层采用环氧树脂或丙烯酸树脂类，该层厚度控制在15微米；

[0274] (3)、导电层的选择：

[0275] 导电层包括传感器部分和引线部分中各导电层；

[0276] 粘结层的表面为导电层，导电层采用压延铜箔，厚度控制在20微米；

[0277] 引线部分需要在导电层上制备引线第二粘结层和引线保护层，层间可通过滚压法增加层间结合力，电极部分不需要第二粘结层和保护层，按照不同要求制备相应功能层；

[0278] (4)、引线第二粘结层的选择：

[0279] 后端引线部分的导电层外是引线第二粘结层，粘结剂采用环氧树脂或丙烯酸树脂类，该层厚度控制在15微米；

[0280] 前端电极部分需要裸漏的不涂该层粘结剂，层间可通过滚压法增加层间结合力；

[0281] (5)、保护层的选择：

[0282] 后端引线部分的引线第二粘结层外是聚酰亚胺绝缘薄膜，保护膜先进行切割加工，露出前段电极部位的铜箔，电极引线覆盖保护膜；

[0283] 该层厚度控制在15微米；可通过滚压法增加层间结合力；

[0284] (6)、电极部分功能层制备：

[0285] 电极部分可以根据需要分为工作电极、对电极、参比电极、空白电极；

[0286] ①、工作电极：

[0287] 工作电极铜箔上的功能层组成如下：惰性金属层、催化层、酶层、高分子层；

[0288] 惰性金属层在电极部位的铜箔上制备，通过电镀、溅射的方法制备，可选用金、铂的惰性金属，该层厚度为15微米；

[0289] 催化层为铂黑，可以通过电镀方法制备；

[0290] 酶层通过喷雾、浸渍、涂布的方式将酶溶液转移到工作电极上，浸渍时间为15分钟；

[0291] 然后用浓度为20％的戊二醛溶液将转移到工作电极的葡萄糖氧化酶交联固定，交联温度在35摄氏度，采用液相浸渍交联或气相交联，交联时间为30-60min；

[0292] 所用酶溶液制备过程如下：在磷酸盐缓冲液中加入葡萄糖氧化酶和人重组白蛋白，葡萄糖氧化酶加入量为每毫升100毫克，人重组白蛋白加入量为每毫升100毫克；溶解充分后,添加5％的纳米金混匀,最后加入5％的PVB，PVB指聚乙烯醇缩丁醛，混合均匀；

[0293] 纳米金利用AOT与环己烷体系形成的反胶束体系中制备，AOT是指琥玻酸二异辛酯璜酸钠，通过柠檬酸钠还原氯金酸盐水溶液，调节水、电解质、表面活性剂的浓度比例，制备不同直径的纳米金颗粒，纳米金颗粒直径在30nm；

[0294] 葡萄糖氧化酶交联完成后，可以通过浸渍、涂布的方式在电极固定一层高分子膜，以增强传感器生物相容性，提高体内性能；

[0295] 由于纳米金具有良好的生物相容性，可以较长时间植入人体内，而不引起不良反应；

[0296] 纳米金有良好的导电性，可以提高酶电极的灵敏度，缩短酶电极对葡萄糖响应时间，延长酶电极使用寿命；

[0297] 葡萄糖氧化酶电极氧化葡萄糖的反应由两步酶反应组成：

[0298] D-glucose+GOD(FAD)→glucose-lactone+GOD(FADH2)

[0299] GOD(FADH2)+O2→GOD(FAD)+H2O2

[0300] glucose-lactone+H2O→glucose-acid

[0301] 上述过程中，还原态葡萄糖氧化酶GOD(FADH2)稳定性较差，比较容易发生结构改变，无法被氧化变成常态葡萄糖氧化酶，这是常见葡萄糖氧化酶电极酶活丧失的原因之一；而在酶层加入纳米金颗粒后，纳米金颗粒具有从环境吸收电子的特性，可以迅速将还原态葡萄糖氧化酶GOD(FADH2)氧化成稳态葡萄糖氧化酶GOD(FAD)，减少电极反应过程中还原态葡萄糖氧化酶GOD(FADH2)的数量以及存在时间，减少酶活性损失，延长电极寿命；此外纳米金颗粒加入还大幅度提高酶电极响应应速度，缩短酶电极相应时间，改善了皮下葡萄糖传感器测量时信号延迟，提高实时监测准确度；

[0302] 高分子层，用以提供传感器植入人体所需生物相容性，提高体内性能；可以通过浸渍、涂布的方式在电极固定一层高分子膜，所用到高分子材料是硅橡胶聚合物、聚氨酯、聚亚安酯、聚乙二醇其中的一种或多种混合；溶剂采用无水乙醇、四氢呋喃，可以通过喷雾、浸渍、涂布的方式制备；

[0303] ②、对电极：

[0304] 对电极铜箔上的功能层包括对惰性金属层、对催化层、对高分子层；其制备方法与工作电极基本相同，不需制备酶层；

[0305] ③、空白电极：

[0306] 空白电极铜箔上的功能层包括惰性金属层、催化层、高分子层；其制备方法与工作电极相同，不需制备酶层；

[0307] ④、参比电极：

[0308] 参比电极铜箔上的功能层包括惰性金属层、参比银/氯化银层、高分子层；

[0309] 惰性金属层制备方法与工作电极相同，惰性金属层制备完成后，通过电镀、真空溅射的方法制备银/氯化银层，电化学氯化后制备银/氯化银层，最后制备高分子外膜；

[0310] 上述制备工艺完成后，最后根据单元电路进行切割，得到传感器，三电极和四电极传感器尺寸如下：植入人体部分长度不大于15mm，宽不大于0.6mm，厚不大于0.4mm；

[0311] 两电极尺寸如下：植入人体部分长度不大于15mm，宽不大于0.3mm，厚不大于0.4mm；

[0312] 由上述工作电极、对电极、参比电极、空白电极，四电极组成传感器，不需要在酶层添加纳米金，空白电极用于检测背景信号和干扰信号，提高传感器准确性；

[0313] 两电极和三电极传感器，制备过程需在酶层增加纳米金；

[0314] 传感器可以通过导针植入皮下，然后退出导针，传感器留在皮下组织开始工作。