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）、过氧化氢（H2O2）；样品基质：0.1 M PBS（pH 7.1）缓冲液
检测原理
该传感器基于酶催化与电催化耦合的安培检测机制。葡萄糖进入 GOD 层后，被 GOD 催化氧化为葡萄糖内酯并生成 H2O2；H2O2 扩散至 Pt NPs–MWNTs 修饰层，在 Pt NPs 表面发生电催化氧化，释放电子。Pt NPs 显著降低 H2O2 氧化过电位，MWNTs 提供导电通道和较大比表面积，二者协同增强电子转移和电流响应。Nafion 薄膜固定 GOD 与纳米复合材料，并阻挡抗坏血酸、尿酸等电活性干扰物。在 0.7 V 恒电位下，安培电流随葡萄糖浓度增加而增大，从而实现定量检测。
检测灵敏度
H2O2: LOD: 0.1 μM (S/N = 3)；线性范围: 0.5 μM–2.9 mM；灵敏度: 591.33 μA mM−1 cm−2。葡萄糖: LOD: 3 μM；线性范围: 1–7 mM；响应时间: 3 s。
效应效果
该传感器在 0.7 V 安培检测中响应快，葡萄糖响应时间约 3 s。Nafion 薄膜可固定 GOD 与 Pt NPs–MWNTs，并作为选择性屏障，0.1 mM 抗坏血酸和尿酸未产生可观察响应。稳定性方面，GOD 负载 10 mg/mL 的传感器每日使用一周后催化电流保持初始值的 96%，两个月后保持 81%。与已有体系相比，H2O2 灵敏度 591.33 μA mM−1 cm−2，高于 HRP/CNT（0.07）、Nafion/Pt/CNT/GC（58.33）和 PTNW–CNT–CHIT/GC（260）；葡萄糖 LOD 3 μM，低于 GOD/Au nano/Pt nano/CNT（0.4 mM）、Pt NPs–ACNTs（8.89 μM）、OMC（156.52 μM）和 CdTe 量子点光学传感器（0.5 mM）。文中未报告重现性 RSD 和实际样品加标回收率，但作者强调其低电位、高灵敏和快速响应，适合葡萄糖检测。
传感器的构成
- 基底电极：玻璃碳电极（GC），经氧化铝抛光后作为工作电极，提供电子传导基础。
- 纳米复合材料修饰层：铂纳米颗粒–多壁碳纳米管（Pt NPs–MWNTs），由 H2PtCl6 与 NaBH4 一锅还原制备，提供高电催化活性和导电网络。
- 识别元件：葡萄糖氧化酶（GOD），催化葡萄糖氧化生成过氧化氢（H2O2）。
- 封闭/固定层：Nafion 薄膜（0.5 wt%），固定 GOD 与纳米复合材料，防止泄漏并阻挡电活性干扰物。
中文摘要
本文报道了一种通过直接化学还原法将铂纳米颗粒（Pt NPs）沉积到多壁碳纳米管（MWNTs）表面的一锅法制备策略，无需其他稳定剂。利用透射电子显微镜（TEM）、X 射线光电子能谱（XPS）和循环伏安法（CV）对所得 Pt NPs–MWNTs 纳米复合材料的形貌、组成和电化学行为进行了表征，证实 Pt NPs 均匀分布在 MWNTs 外壁。该纳米复合材料对过氧化氢（H2O2）氧化具有显著电催化作用，可大幅降低检测过电位并提高响应电流，在 Pt NPs–MWNTs 修饰电极上获得 591.33 μA mM−1 cm−2 的 H2O2 检测灵敏度。进一步以葡萄糖氧化酶（GOD）为模型酶，并用 Nafion 薄膜固定，构建了葡萄糖生物传感器。不同 GOD 负载量研究表明，10 mg/mL 酶液负载时性能最佳，葡萄糖检测限为 3 μM，响应时间约 3 s。
英文摘要
Platinum nanoparticles (Pt NPs) were deposited onto multi-walled carbon nanotubes (MWNTs) through direct chemical reduction without any other stabilizing agents. Transmission electron microscopy (TEM), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and cyclic voltammetry were employed to characterize the morphology of the as-prepared nanocomposite (noted as Pt NPs-MWNTs) and further identify the Pt NPs on the surface of MWNTs. The nanocomposite demonstrated the ability to electrocatalyze the oxidation of hydrogen peroxide and substantially raises the response current. A sensitivity of 591.33 microA mM(-1) cm(-2) was obtained at Pt NPs-MWNTs modified electrode. Thus, we immobilized glucose oxidase (GOD) as a model enzyme on the nanocomposite-based electrode with a thin layer of Nafion to fabricate a glucose biosensor, which showed sensitive and fast response to glucose. The influence of the GOD loading was investigated and the biosensor with an enzyme loading concentration of 10 mg/mL shows optimal performance for glucose detection, that is, a detection limit of 3 microM and a response time of 3s, respectively.