随着人们生活水平的提高和老年人口的增加,糖尿病发病率呈上升趋势,已成为仅次于心血管病和癌症的第三大危险疾病。动态血糖监测系统可以实时连续地监测血糖浓度,控制胰岛素释放,有效减少和降低胰岛素依赖性的糖尿病患者低血糖症和高血糖症的并发症的发生。目前皮下植入式的连续血糖监测传感器植入后仅能有效工作几天,3-5天后,传感器的灵敏度和线性度下降,基线也有较大的漂移。植入式传感器在体内的失效主要是由以下几个原因造成的：1.炎症反应、排异反应引起的生物污染,这是由于传感器的生物相容性造成的,该过程中,免疫细胞贴附在传感器表面,一方面影响葡萄糖的扩散,同时消耗传感器周围的葡萄糖,另一方面,免疫细胞分泌水解蛋白酶和自由基,对传感器造成损坏。2.酶失效,这是由传感器本身的性能不稳定造成的,如酶流失,酶失活,酶活性受到抑制等。本文针对植介入式葡萄糖传感器寿命较短的问题,重点从传感器的结构和性能设计两个方面入手,改善了植介入式葡萄糖传感器寿命。论文的主要工作内容和创新如下：1.使用多孔纳米金对葡萄糖氧化酶进行固定化。通过将金基底电极浸泡在NaOH溶液中,施加方波电压,利用金在NaOH溶液中的氧化还原过程中产生的气体对电极表面进行重建,形成多孔纳米金结构。对表面重建的条件进行优化,包括重建的双向电压,重建时间等,得到结构疏松,孔洞均匀的多孔纳米金电极。在金电极表面电沉积铂纳米颗粒,提高电极的催化性能,探索了镀铂时间长短对传感器灵敏度的影响,得到了优化的镀铂条件。2.首次提出了利用生物相容性可降解材料聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)涂覆层来提高传感器的寿命。材料涂覆在传感器外层的一半区域。未涂覆降解材料的部分传感器的灵敏度随着时间变化慢慢降低,而涂覆了降解材料的部分传感器在初始时灵敏度几乎为零,随着材料的降解,初始被覆盖的酶被释放出来,代替已经失活或者流失的酶参与催化反应,由此形成酶释放的接力机制,提高传感器的稳定性。涂覆有该降解材料的传感器在37℃PBS中浸泡25天之后仍保持有75%的灵敏度,比未包裹降解材料的传感器寿命有很大提高。3.引入导电聚合物聚苯胺,利用其纳米纤维网络的巨大比表面积和多孔特性,提高酶的固定量。利用聚苯胺纳米纤维固定酶制作成的传感器的灵敏度为4 uA mM-1 cm-2,线性度可达0-14 mM,基本可满足高血糖病人的测量需求。该传感器在模拟人体环境37℃血清中浸泡44天之后仍保留45%的灵敏度,比现有文献中报道的传感器在血清中的寿命有很大的提高。在基于聚苯胺的传感器的基础上,涂覆PLGA可降解材料后,传感器在37℃血清中浸泡44天之后仍保留80%的灵敏度,基本能满足植入体内的寿命要求。4.使用不锈钢基底的电极替代金电极,从而满足传感器植入的硬度要求,优化了在不锈钢基底上的工艺条件,如电沉积铂的时间与电压,聚合聚苯胺纳米纤维的时间和电流等,并在不同的工作电压下测试了优化后的传感器的灵敏度,线性度,抗干扰性等参数,并选择了最佳的工作电压。在不锈钢基底上制作的传感器在0.6 V的工作电压下,灵敏度约为1uA mM-1 cm-2,线性度为0-25 mM,对尿酸,抗坏血酸和醋氨酚有较好的抗干扰性。5.对三电极系统进行封装,并在体外血清中施加电压连续测试24小时,观测其稳定性,结果显示,在连续测试的情况下,传感器24小时的信号波动为100nA,相当于1mM的葡萄糖浓度变化引起的电流变化值,信号的波动可以通过指尖采血进行校准。将电极植入大鼠体内,植入后第6天和第11天对植入电极进行在体测试,结果显示,传感器的电流变化能跟随体内血糖浓度的变化,并且传感器在第6天和第11天的灵敏度,响应速度和基线等参数没有明显变化,说明传感器在体内也有较好的稳定性。