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葡萄糖电化学传感器的疑问。
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| 我是临床医生，平时对身边的小仪器挺感兴趣的。最近研究了一下怡成的便携式血糖仪。取一条便携式血糖仪用试纸，向取样孔加入5ul 10mmol/l的葡萄糖溶液（PBS配制），用万能表（分辨率10nA）测响应电流为0.6uA;但是我用空白PBS溶液加入取样孔仍然能从万能表上读到大约0.2uA的响应电流。我又用Ag/Agcl做参比电极，Ag电极做工作电极放入空白PBS溶液，仍能用万能表测到0.1-0.2uA的响应电流。有2个问题：1、空白PBS缓冲液中的的响应电流产生的机理是什么？2、我发现葡萄糖溶液或者空白PBS缓冲液的产生的响应电流衰减的都很快，他们衰减的机理是一样的吗？特地向小木虫赞助了10RMB求解释，谢谢各位。 |
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2楼2012-06-19 20:32:58
3楼2012-06-19 20:41:48
zmcai
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【答案】应助回帖
| 首先，我简介一下葡萄糖传感器，目前市面上能买到的是第2代，其机理是那个试纸芯片里面含有葡萄糖氧化酶和电子中介物，葡萄糖氧化酶氧化葡萄糖，自己被还原，需要电子中介物把这个电子运输到电极表面（电化学反应要求的距离是很短很短，而葡萄糖氧化酶的电活性部分在其中心，没法直接将电子传到电极表面）。当你加的是PBS时，这些电子中介物在电极表面被氧化，但是却没有在葡萄糖氧化酶那里得到电子而还原，所以信号衰减的很快。但是如果有葡萄糖，电子中介在电极表面氧化后，可以在葡萄糖那里被还原，再到电极表面被氧化，虽然他也会衰减，但是给它一定的时间，它会达到化学稳态，电流会比较稳定，而此时的电流应该大于单纯的PBS衰减后的稳态电流，电流差就是葡萄糖导致的。希望对你有帮助。 |
4楼2012-06-19 21:32:50
lohas
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5楼2013-06-06 11:17:52
lohas
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【答案】应助回帖
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我理解的是，血液吸到反应区后，氧化酶与葡萄糖反应，则氧化酶呈还原态，葡萄糖氧化成葡萄糖酸，呈氧化态，固定在反应区的媒介物（主要是一些金属盐类物质，含有高低价态）溶解于血液中，高价的金属离子不断向还原态的酶移动，在反应中心接受电子，变为低价态的金属离子。只要没有反应完，酶就一直呈还原态，高价的金属离子就不停向反应中心移动，而形成的低价的金属离子则被释放到周围环境中，到达电极上。而电极上的电势就不断改变，直到这种传输平衡，电势达到稳定。而整个酶与葡萄糖的反应过程中，酶肯定是过量的。反应的时间与反应区被溶解，葡萄糖扩散到酶反应中心的速度，媒介体传递电子的速度都有关系。因此反应完全需要一定时间。电流的形成会有一个从小到大，到稳定，到衰弱的过程。 PBS溶液吸入反应区，没有带来氧化酶与葡萄糖的反应，只是将反应区固定的组份溶解形成电解质，在通电的情况下，发生正负离子向电极的转移，会很快稳定，且电流也很小。 关于电化学部分不太懂，特别是电池理论都不懂。我有疑问的是，通常电池的外加电压是固定一个值，而电极表面我想会受媒介体影响，发生电势的变化。这个电势和外加电压间的关系是如何的？ |
6楼2013-06-06 11:55:14
7楼2016-03-24 14:02:13
8楼2019-01-04 09:20:25
 本帖仅楼主可见 |
9楼2020-03-26 08:52:47
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10楼2020-03-28 08:54:33