技术科普 | CGM核心壁垒之传感器酶固定技术

柏医健康 1,454 2024-02-23

众所周知,CGM通常采用酶电极技术,通过监测葡萄糖氧化酶催化下的葡萄糖氧化反应产生的电信号来测量葡萄糖浓度,整个系统包含传感器、发射器、接收器三大组成部分,其中传感器是CGM系统壁垒最高、最核心的部件,直接决定CGM系统测量结果的准确性,而传感器的酶固定化技术是其中的关键技术难点之一。

CGM传感器工作电极基本结构

目前市售CGM系统普遍采用酶电极技术,通过监测葡萄糖氧化酶催化下的葡萄糖氧化反应产生的电信号来测量葡萄糖浓度。一般而言,CGM传感器工作电极由表面金属层、内层、酶层及外膜组构成。

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传感器工作电极基本结构

CGM传感器工作原理

传感器探头上具有一个工作电极,通过监测葡萄糖氧化酶催化下的葡萄糖氧化反应产生的电信号来测量葡萄糖浓度。组织间液中的溶解氧与葡萄糖透过外膜进入酶层,葡萄糖分子与酶反应,产生电活性的反应产物过氧化氢和葡萄糖酸,过氧化氢分别向内和向外扩散,向内扩散的部分到达电极表面,发生电极反应,形成电极电流。

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CGM传感器工作原理

资料来源:微泰医疗招股说明书,华金证券研究所

酶固定化技术决定了传感器工作的长期稳定性

酶固定化技术的优劣,对传感器的工作的长期稳定性有着密切的关系。为能达到长期工作的要求,酶必须能可靠地固定于电极表面,并尽量避免在长期工作过程中发生大面积的流失。另外,酶固定化技术也是保持酶活性的重要技术手段。

保持酶的活性是CGM传感器成功应用的关键

CGM传感器植入皮下后,通常传感器中会采取过量的酶来保证在传感器寿命要求范围内,维持酶的活性是CGM传感器成功应用的关键。酶固定技术包括包埋、吸附、交联等,酶固定方案也可能是基于几种固定方法的组合。

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主要的酶固定技术类型

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