- 文献综述（或调研报告）：
糖尿病是一种以高血糖为特征的代谢障碍性疾病，是21世纪人类最需要重点解决的健康问题之一。因为降糖类药物的使用剂量需要根据血糖水平随时进行调整，所以血糖监测成为了糖尿病护理最重要的组成部分。对于糖尿病的监测和护理，无论是前期饮食调节、运动，还是后期胰岛素替代疗法，均须提供精准血糖浓度数据作为基本依据，这就对葡萄糖监测系统提出了更高的要求。经过半个多世纪的研究，大量葡萄糖传感器相继被开发出来，不同的检测方式也不断地被提出，其中，就包括有光学检测葡萄糖浓度，电化学检测，表面等离子共振检测以及SPR传感器检测葡萄糖浓度[11]。
其中电化学检测就是使用葡萄糖氧化酶包覆电极的葡萄糖电化学传感系统来检测葡萄糖浓度，它根据酶催化的葡萄糖氧化反应，可以监测整个反应过程中氧气的消耗情况，从而间接地检测葡萄糖浓度[11]。之后，又通过对过氧化氢的定量检测，来实现监测葡萄糖浓度的目的，就是市面上常用的血糖监测仪。然而这些电化学连续监测设备在血糖检测准确度上仍存在较多不足，例如体内传感电极的性能退化、低浓度响应度低等。此外电化学连续监测设备还存在如下问题：设备复杂性会对患者的日常生活带来不便，同时电化学传感器频繁更换电极造成多次皮下植入，给患者带来痛苦和感染风险。
而所谓的光学检测方法主要采用２种原理[11]。第１种是不带有荧光发色团的光学技术，包括光学相干断层扫描、偏振测定、热红外光谱、光声光谱及拉曼光谱等技术。第２种是带有荧光基团的植入式光学传感器。第２种方式主要借助葡萄糖氧化酶与葡萄糖的氧化反应过程中其他分子含量的检测间接检测出葡萄糖浓度变化，或者通过连接带有特殊结合位点的分子（如伴刀豆蛋白、苯硼酸）与葡萄糖分子反应直接检测出葡萄糖的浓度变化。然而，由于目前荧光葡萄糖传感器在荧光亮度、发射波长、检测选择性、生物相容性等方面的局限性，制备灵敏的可植入光学传感器件及实现体内长期稳定的监测仍然面临较大的挑战。
还有就是应用SPR传感器检测葡萄糖浓度，在我所读到的文献中[12]，其原理为，当待测样品浓度产生变化时，折射率产生变化，反射光能量最低点也将随之发生移动。自组装分子层通过Aｕ-Ｓ键与金膜连接，另一端绑定GGBP蛋白，形成多分子膜，用于对葡萄糖进行特异性吸附。在该蛋白的Ｘ型结构中，选择性吸附葡萄糖的位点处于两个折叠域交叉的节点处，该位点由三个不同的多肽链结合而成。由于该蛋白能够特异性吸附葡萄糖，排除组织液中其他物质的干扰，因此能够实现对微量组织液中葡萄糖的高灵敏度检测。
同时，近年来，不同尺寸的纳米材料（纳米粒子、纳米棒、纳米线、纳米带等）其新颖性和未预期的性能对我们有很大的吸引力。例如，二氧化锰就是一种具有吸引力的无机材料，可以形成多种多晶型，如非晶态、R-、gamma;-和delta;-等。材料科学家在合成不同尺寸和形状的二氧化锰方面做出了巨大的努力，如非晶态纳米颗粒、R-、-、gamma;-MnO2纳米棒、gamma;-MnO2纳米线、和delta;-MnO2纳米纤维。有学者指出了二氧化锰的化学性质取决于晶体结构和形貌等参数[1,2]。合成了-MnO2纳米棒，并将其用于H2O2催化剂中，其催化活性优于由微粒组成的商业-MnO2粉末。采用水热法合成了R-、-、gamma;-和delta;-二氧化锰纳米棒，并对其催化氧化性能进行了评价。
一般认为，材料的尺寸和尺寸是可能带来某些独特或改进性能的关键因素。二氧化锰纳米粒子与H2O2的反应速度比粒径较大的二氧化锰粉末快得多[2,4]，以及非晶态二氧化锰纳米粒子修饰的电极对H2O2的还原/氧化具有双向电催化能力；同时二氧化锰纳米棒对CO氧化的催化活性比氧化CeO2纳米粒子高[5].
那么，既然二氧化锰纳米粒子与H2O2的反应速度比粒径较大的二氧化锰粉末快得多，并且，葡萄糖在葡萄糖氧化酶的催化下会产生葡萄糖酸和过氧化氢[2]，我们就可以用二氧化锰纳米粒子来与葡萄糖反应，以此来检测葡萄糖浓度。那么， 我们首先要做的就是制备二氧化锰胶体纳米颗粒。
据文献记载，有多种制备二氧化锰胶体纳米颗粒的方法[6,7,9,10]。其中，包括溶胶-乳状液-凝胶法制备MnO2纳米颗粒[6,7]。具体操作如下，室温下，称取适量KMnO4固体 ，溶解于 50 mL蒸馏水中，磁力搅拌 ，滴加 2 mL 稀 H2SO4 溶液。将定量的富马酸溶解在 50 mL蒸馏水中，电热套加热溶解，并在 5O摄氏度恒温水浴中保温， 待用。将富马酸溶液缓慢加入到高锰酸钾溶液中，搅拌反应约30min，即得到MnO2溶胶。还有使用的KMnO4与MnSO4为原 料，通过简单的一步化学共沉淀法制备了MnO2[9]。具体操作如下，将40 mL 0.5 mol/L的 MnSO4·H2O 溶液在70℃且不断搅拌的条件下，缓慢滴加进 35 mL 1 mol/L的 MnSO4·H2O 溶液中，滴加完成后继续搅拌5 h。所得沉淀分别用去离子水与无水乙醇清洗4次，并在110 ℃的真空条件下干燥10 h。最后将干燥的样品放置在管式炉中，于300 ℃条件下煅烧 2 h 获得最终产物。也可通过2MnCl2 4NaOH O2→MnO2 4NaCl 4H2O原理[1]，在适当条件和用量下，制备出相对稳定的二氧化锰胶体纳米颗粒。或者，通过 2MnAc2 4NaOH O2→MnO2 4NaAc 4H2O[3,5],在磷酸缓冲液（PBS）的存在下，应用此反应也可以获得相对稳定的MnO2纳米颗粒。考虑到实验室的现有化学试剂，以及方案的可行性，选用后两种作为制备方案。详细方案和方法会在后续的设计方案中给出。
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