导电高分子微针及其用于连续血糖监测的基础研究

基本信息
批准号:51873015
项目类别:面上项目
资助金额:59.00
负责人:郭新东
学科分类:
依托单位:北京化工大学
批准年份:2018
结题年份:2022
起止时间:2019-01-01 - 2022-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:牛其健,朱丹丹,陈博智,金旋,杨圆,张小朋,刘静玲,张丽芹,梁玲
关键词:
微针导电高分子连续血糖监测
结项摘要

Diabetes is a serious chronic disease globally and accurate glucose monitoring plays a crucial role in the management and treatment of diabetes. The most common method of blood glucose monitoring is testing capillary blood glucose level sampling from the fingertip, which accompany with strong pain and can only collect data from limited points. Although continuous glucose monitoring (CGM) provide blood glucose information continuously, but the devices are complex and very expensive. Employing conducting polymer microneedle(CPMN) to glucose biosensor contributes to reduction of pain and cost and easy to use. At present, studies on CPMN-based glucose biosensor are deficient, of which stability, linear response range, lifespan, anti-interference, etc. remain to be optimized. This project will focus on: (1) design and develop of CPMN with relative high strength and stable conductive structure; (2) design and develop of CPMN-based glucose biosensor and investigate the key factors affecting their performance; and (3) Introducing gold nanoparticles to investigate its effect on the anti-interference of the CPMN-based glucose biosensor. All these studies will provide theoretical and technical support for further applications of microneedles in the field of electrochemistry, especially the field of electrochemical glucose biosensor.

糖尿病是一种严重的全球性慢性疾病,准确的血糖监测对糖尿病的管理和治疗起着至关重要的作用。传统的指尖采血式血糖检测伴随强烈的痛感且只能采集有限时间点的血糖数据,尽管连续血糖监测系统能实现对血糖的连续监测,但使用复杂,成本较高。将导电高分子微针引入葡萄糖传感器可避免疼痛、降低使用成本。目前基于导电高分子微针的葡萄糖传感器的研究还相对较少,其稳定性、浓度响应范围、使用寿命、抗干扰性等还不够理想。本项目将重点研究:(1)设计并开发具有较高力学强度和稳定导电结构的导电高分子微针;(2)开发与研究基于导电高分子微针的葡萄糖传感器及影响其性能的关键因素;(3)将金纳米粒子引入微针葡萄糖传感器,提高电子的转移效率,减小干扰电流,提高微针葡萄糖传感器的抗干扰性。本项目的研究将为微针在电化学领域,尤其是电化学葡萄糖传感器领域的应用提供技术支持和理论基础。

项目摘要

糖尿病是一种普遍的慢性代谢性疾病,有多种临床表现和并发症,是导致死亡的主要原因之一。糖尿病患者需要经常检查血糖水平,定期服药控制血糖。使用商业血糖仪的传统手指测葡萄糖会给患者带来疼痛,并伴有可能的感染和并发症,且每次只能检测一个血糖水平,不利于持续监测。汗液、唾液和眼泪是具有吸引力的无创糖尿病监测体液,各种测量这些体液中葡萄糖的生物传感设备已经被开发出来。然而,不同人群样本中血液中的葡萄糖水平与这些体液中的葡萄糖水平之间的相关性不同,从医学角度来看这些设备可能并不适合用于糖尿病监测。本项目针对以上关键问题展开研究。重点研究:(1)制备高分子聚乳酸微针基底电极,优化参数,增加微针电极导电性能;(2)制作过程中引入金纳米颗粒和聚吡咯,提升电极表面积及酶的固定性;(3)系统研究吡咯单体电化学聚合时间、金纳米颗粒电化学沉积时间、检测葡萄糖的灵敏度、检测限、抗干扰性、稳定性和特异性等,微针电极电化学性能良好、能有效检测组织液中的葡萄糖。.本项目的研究将为导电高分子微针在葡萄糖检测领域的进一步推广提供技术支持和理论基础。

项目成果
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数据更新时间:2023-05-31

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