本技术属于纳米材料技术领域,介绍了一种高胰岛素浓度检测专用的纳米金改性技术及其制备工艺。该技术利用分子对接方法筛选出对胰岛素具有高亲和力且含氨基的配体分子,通过这些分子对纳米金进行改性,以实现高胰岛素浓度的可视化检测。
背景技术
1型和大多数晚期2型糖尿病患者在日常的血糖管理中,需要注射外源性胰岛素以控制血糖。然而,注射给药的方式会带来疼痛、组织损伤等问题,导致病人依从性差。此外,错误的剂量判断还可能引发血糖的非有效控制,甚至导致严重的低血糖事件。特别是对于老年患者,这种非自动化的操作无疑增加了他们的负担。
因此,目前开发了多种糖敏微针贴来模拟天然胰岛素分泌,以实现长时间控制血糖的效果。然而,糖敏微针贴在使用过程中仍存在以下问题:
(1)起始点不明确:微针贴需要刺入皮肤才能发挥作用,但在实际使用过程中,是否有效刺入或是否已开始工作往往难以判断。
(2)终点不可预测:由于药物释放依赖于患者特定的生理状况(如血糖水平、局部pH值或化学浓度变化),这一过程具有高度个体化特点,并受到饮食摄入、总体健康状况、身体活动、睡眠、压力等多种因素的影响。
为解决上述问题,建议在糖敏微针贴的基础上引入颜色变化机制,以提醒患者治疗进程。考虑到微针贴的便捷性、低成本和生物相容性等优点,无需其他试剂或供能且具有高消光系数的金纳米颗粒成为了一个很好的选择。金纳米颗粒的表面易于通过Au-S键或电荷作用进行修饰,且已有文献报道利用纳米金团聚产生的颜色变化来检测小分子、金属离子、酶、蛋白质等。
金纳米颗粒具有显著的局部表面等离子体共振特性,能够展现出肉眼可见的颜色变化。在胶体状态下,纳米金溶液通常呈现红色。当粒子间距离减小时,溶液颜色会从红色转变为蓝色。然而,目前使纳米金产生颜色变化的胰岛素浓度区间非常狭窄,仅为0.35-1.4μg/mL,这限制了其在胰岛素释放监控中的实际应用。
因此,需要对纳米金进行进一步的修饰和改进,以扩大其在高胰岛素浓度区间内的颜色响应范围,从而实现更有效的胰岛素释放监控和患者治疗指导。
实现思路