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：PBS 缓冲液、稀释人血清
检测原理
葡萄糖进入电极表面后，被共价固定于 PAMAM 羧基端的葡萄糖氧化酶（GOD）特异性识别并催化氧化。PAMAM-Au 纳米复合材料中包埋的金纳米粒子（AuNPs）与多壁碳纳米管（MWCNTs）共同构成高导电网络，缩短 GOD 活性中心与电极之间的电子传递距离，增强直接电子传递或催化电子转移。Nafion 层稳定 GOD 并降低干扰物接近。在 0.6 V 施加电位下，酶催化反应产生的电子经 MWCNTs/PAMAM-Au 传递至玻璃碳电极（GCE），形成与葡萄糖浓度成正比的安培电流，从而实现定量检测。
检测灵敏度
LOD: 0.05 μM（摘要与结论，S/N=3；正文另报 0.5 μM）；线性范围: 0.1–15.8 μM（摘要与正文；结论另报 0.1–15.1 μM）；灵敏度: 2.9 mA/mM/cm2；线性方程: I (μA)=0.1126+0.2025C(μM)；R^2=0.9988；KappM: 2.7 mM；响应时间: <5 s
效应效果
传感器对 0.1 mM 尿酸（UA）、L-半胱氨酸（L-cys）、谷氨酸（GA）和抗坏血酸（AA）的干扰响应可忽略，选择性良好。重现性方面，原文报告 RSDav=0.9988%；循环伏安扫描 100 次后无明显变化，4 ℃保存 3 个月后仍保留约 90% 初始生物活性。在稀释人血清中采用标准加入法检测葡萄糖，回收率为 102±5%。其灵敏度高于文献报道，KappM 为 2.7 mM，低于先前报道，响应时间小于 5 s，作者认为其适合用于便携式安培葡萄糖检测及临床样品分析。
传感器的构成
- 基底/换能器电极：玻璃碳电极（GCE），提供导电基底与电子转导界面
- 导电修饰层：多壁碳纳米管（MWCNTs），滴涂于 GCE 表面，提高导电性与比表面积
- 纳米复合材料层：PAMAM-Au 纳米复合材料（第4代羧基端聚酰胺胺 PAMAM 内包金纳米粒子 AuNPs），增强导电性、提供生物相容微环境并固定酶
- 识别元件：葡萄糖氧化酶（GOD），共价固定于 PAMAM 羧基端，特异性催化葡萄糖氧化
- 封闭/稳定层：Nafion，滴涂于 GOD/PAMAM-Au/MWCNTs 表面，稳定酶并减少干扰
中文摘要
在超声辐照条件下，将第4代羧基端聚酰胺胺（PAMAM）树枝状大分子与金纳米粒子（AuNPs）原位复合，得到 AuNPs 均匀包埋于 PAMAM 内部的 PAMAM-Au 纳米复合材料。该复合材料用于构建高灵敏安培葡萄糖生物传感器：在玻璃碳电极（GCE）表面依次修饰多壁碳纳米管（MWCNTs）、PAMAM-Au、葡萄糖氧化酶（GOD）和 Nafion，形成 Nafion/GOD/PAMAM-Au/MWCNTs/GCE 电极。传感器在 0.6 V 下对葡萄糖表现出高且可重复的灵敏度 2.9 mA/mM/cm2，响应时间小于 5 s，线性范围为 0.1–15.8 μM，相关系数 R2=0.9988，基于 S/N=3 的检出限为 0.05 μM，表观 Michaelis–Menten 常数 KappM 为 2.7 mM。其高灵敏度、较宽线性范围、良好重现性和稳定性使其成为便携式安培葡萄糖传感器的候选体系。
英文摘要
Hybrid nanocomposites of carboxyl-terminated generation 4 (G 4) poly(amidoamine) dendrimers (PAMAM) with gold nanoparticles (AuNPs) encapsulated inside them were synthesized under ultrasound irradiation. The obtained nanocomposites were used to fabricate highly sensitive amperometric glucose biosensor which exhibited a high and reproducible sensitivity of 2.9 mA/mM/cm(2), response time less than 5 s, linear dynamic range from 0.1 to 15.8 microM, correlation coefficient of R(2)=0.9988, and limit of detection (LOD), based on S/N ratio (S/N=3) of 0.05 microM. A value of 2.7 mM for the apparent Michaelis-Menten constant K(M)(app) was obtained. The high sensitivity, wider linear range, good reproducibility and stability make this biosensor a promising candidate for portable amperometric glucose biosensor.