液态金属电化学效应血糖测量方法

目前，常用的电化学检测电极，如血糖检测试纸，大都采用石墨电极，利用丝网印刷的方法制造。丝网印刷工艺常常耗时较长，制造温度较高，而且相应设备较为昂贵。这种制造方法主要取决于石墨电极材料的性质。在液态金属材料方面，能够根据需要在各种基底材料上打印出不同的形状来，这种方法简单、迅速、成本低廉。液态金属材料作为电极材料具有天然优势，笔者实验室Yi等［7］，为此将液态金属及其制造技术引入到血糖传感器的快速制造和应用中。

由于电极材料需要具有一定的强度来插入检测器插槽，为此可将电极材料选择用熔点较高的BiInSn合金（Bi 32.5wt.%，In 51wt.%，Sn 16.5wt.%）制成，其熔点为59℃，常温下呈固态。这种电极的制作方法相当简捷［7］：将BiInSn金属加热熔化，涂在覆于塑料板上的掩膜处，取下掩膜，冷却后得到成型裸电极。为了检测液态金属电极的稳定性，需要对电极（CE）和工作电极（WE）间修饰葡萄糖氧化酶（注：RE为参比电极）。可以发现，该电极与基底能牢固结合，即使弯曲，金属电极材料也不会与基底分离，同时金属材料也不会发生破碎（图13.17）。

图13.17液态金属生化电极［7］

循环伏安法测定表明，BilnSn电极具有良好的电化学稳定性，对检测信号不会产生干扰作用。与传统血糖检测仪不同，Yi等［7］利用与手机结合的方法来检测液态金属电极的效果。他们首先配制了5 mM，10mM，20 mM，30 mM和50 mM的葡萄糖溶液，滴加到液态金属电极的葡萄糖酶标记处，通过手机检测到的信号，可以发现该信号与葡萄糖浓度的大小成正比（图13.18）。(www.xing528.com)

利用液态金属制造的生化电极，具有较好的稳定性，制作方法简单，价格低廉，便于批量生产，未来可以考察其检测其他溶液的能力，并开展更多的应用研究。

图13.18　基于商用血糖测试仪校对后的手机电极检测曲线［7］

a.葡萄糖溶液浓度分别为5 mM、7.5 mM、10 mM、15 mM及20 mM；b.BIS合金电极刻画结果，葡萄糖溶液浓度分别为5 mM、7.5 mM、10 mM、15 mM及20 mM。