组成图示
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传感器类型
电化学生物传感器
检测对象
葡萄糖（glucose）；样品基质：磷酸盐缓冲液（PB, pH 7.4）
检测原理
该传感器以碳糊电极为换能器，多孔明胶微纤维作为酶固定基质，葡萄糖氧化酶（GOx）为识别元件。葡萄糖从磷酸盐缓冲液扩散至电极表面，被 GOx 催化氧化，生成过氧化氢及相应电子转移产物；在恒定电位下，催化产生的可电活性物质在工作电极发生氧化还原反应，形成安培电流。电流大小随葡萄糖浓度升高而线性增加。多孔明胶纤维具有互连孔道和大比表面积，可吸附更多 GOx 并改善底物传质，从而增强催化电流响应。该体系未使用核酸扩增或纳米酶等额外放大策略，其灵敏度提升主要来自多孔载体对酶固定量和传质效率的提高。
检测灵敏度
灵敏度: 0.85 mA/cm2mM（with gelatin fibers）；0.26 mA/cm2mM（without gelatin fibers）
效应效果
在磷酸盐缓冲液（pH 7.4）中，该葡萄糖酶电极的安培电流随葡萄糖浓度增加呈阶梯式线性响应。加入多孔明胶纤维后，传感器灵敏度为0.85 mA/cm2mM，明显高于未加入明胶纤维的传统碳糊葡萄糖酶电极的0.26 mA/cm2mM，提高3倍以上。作者将性能提升归因于多孔明胶纤维的互连孔结构和大比表面积，有利于葡萄糖氧化酶吸附固定并改善底物传质。论文未报告选择性、抗干扰、稳定性、重现性、实际样品加标回收率或与ELISA/HPLC/qPCR等方法的对比。作者主张该湿纺多孔明胶纤维可作为固定酶及其他生物活性大分子的基质，在生物传感器和生物固定化领域具有应用潜力。
传感器的构成
- 工作电极基底：碳糊电极（carbon-pasted electrode，石墨粉 graphite powder + 石蜡油 paraffin oil），提供导电界面与酶层支撑
- 酶固定基质：多孔明胶微纤维（porous gelatin microfibers，明胶 gelatin，经海藻酸钠 alginate 湿纺、磷酸盐 PB 提取及戊二醛 glutaraldehyde 交联），提供大比表面积吸附酶
- 识别元件：葡萄糖氧化酶（glucose oxidase, GOx），催化葡萄糖氧化并产生电化学信号
- 参比电极：饱和甘汞电极（saturated calomel electrode, SCE），提供稳定电位参考
- 对电极：铂丝电极（platinum wire electrode, Pt），完成三电极回路
- 检测介质：磷酸盐缓冲液（phosphate buffer, PB, pH 7.4），维持酶活性与离子环境
中文摘要
海藻酸钠具有与钙离子等二价阳离子螯合而在水溶液中形成凝胶的独特性质，其溶胶-凝胶特性已被用于制备细胞固定用微球和微囊。本研究采用水相湿纺工艺制备由明胶和海藻酸钠组成的复合纤维。将明胶/海藻酸钠复合纤维浸入磷酸盐缓冲液中，利用磷酸盐对海藻酸钠凝胶的溶解/提取作用，使海藻酸钠从纤维中脱除，从而获得具有互连多孔结构的明胶微纤维。所得多孔明胶纤维可为酶等生物活性大分子提供较大的吸附面积，适合作为酶固定基质。作者将其用作葡萄糖生物传感器的基底材料，证明了该纤维在酶固定和生物传感中的应用潜力。
英文摘要
Alginate has a unique property of gel formation by chelating with divalent cations such as Ca(+2) in aqueous solution. The sol-gel characteristic of alginate has been utilized to fabricate both microsphere and microcapsule for cell immobilization. In this study, a wet spinning process was employed to prepare fibers comprised of gelatin and sodium alginate. Gelatin fibers containing interconnected porous structure were fabricated by the extraction of alginate from these gelatin/alginate composite fibers with phosphate buffer. The application of these porous gelatin fibers for enzyme immobilization was demonstrated by its usage as the base material of glucose biosensor.