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
甘油三酯（triglyceride, TG）；样品基质：血清（serum），标准品为三油酸甘油酯（triolein）溶液
检测原理
该传感器采用酶级联反应将甘油三酯（TG）转化为可电化学检测的过氧化氢（H2O2）。TG 首先被固定于 PVA 膜上的脂肪酶（lipase）水解为甘油和脂肪酸；甘油在甘油激酶（GK）催化下与 ATP 和 Mg2+ 反应生成 α-甘油-3-磷酸；甘油-3-磷酸氧化酶（GPO）进一步氧化 α-甘油-3-磷酸，生成二羟丙酮磷酸和 H2O2。H2O2 在 Pt 工作电极表面于 +0.4 V 下发生电化学氧化，释放电子，电子经 PVA 膜传导至 Pt 电极，形成与 TG 浓度成正比的安培电流。PVA 膜既作为酶的固定载体，也提供电子传导通道，从而将 TG 浓度变化转换为可测量的电流信号。
检测灵敏度
LOD: 0.21 mM；线性范围: 0.56–2.25 mM；r = 0.99（摘要）/ r = 0.992（正文）
效应效果
该传感器在 pH 7.0、25 °C 下 2 s 内达到最佳响应，线性范围为 0.56–2.25 mM，检出限为 0.21 mM。血清加标回收率为 94.3%（10 mg/dL）和 91.3%（20 mg/dL）；批内和批间变异系数分别为 5.85% 和 4.14%（摘要报告 <5.85% 和 <4.13%）。与标准酶比色法比较，10 份血清样本相关系数 r=0.992（摘要 r=0.99），优于 CA 和 PVC 膜传感器（r=0.91），与胶原膜传感器（r=0.993）相当。干扰试验中，葡萄糖、尿酸、抗坏血酸、胆红素、尿素和丙酮酸无影响，胆固醇使响应增加 20%。4 °C 常规使用 50 天约 100 次后活性损失 50%。作者认为 PVA 膜非脆、机械强度高、易制备且电子传导好，适合床旁快速检测。
传感器的构成
- 工作电极基底：Pt 电极，作为电子传导基底/换能器，承载 PVA 酶膜。
- 膜修饰层：PVA 膜（polyvinyl alcohol），提供柔性、机械强度、亲水性和电子传导通道。
- 交联固定层：戊二醛（glutaraldehyde），通过共价交联将酶固定于 PVA 膜。
- 酶催化层：lipase、GK、GPO、HRP 共固定；lipase 水解 TG，GK 磷酸化甘油，GPO 氧化甘油-3-磷酸生成 H2O2；HRP 为共固定组分（原文未明确电化学作用）。
- 参比电极：Ag/AgCl，提供稳定参比电位。
- 辅助电极：Cu 丝，完成三电极电化学体系。
- 信号读出装置：electrometer（Keithley 6517A/E），在 0.4 V 下测量电流。
中文摘要
本文报道了一种基于聚乙烯醇（PVA）膜固定酶的电化学（安培法）甘油三酯（TG）生物传感器的构建方法。将商品化脂肪酶（lipase）、甘油激酶（GK）、甘油-3-磷酸氧化酶（GPO）和辣根过氧化物酶（HRP）通过戊二醛偶联共固定于 PVA 膜上，制成酶电极。传感器在 0.4 V 极化下测量电流。结果表明，该传感器在 pH 7.0、25 °C 下 2 s 内达到最佳响应；电流与 TG 浓度在 0.56–2.25 mM 范围内呈正比，最低检测限为 0.21 mM；TG 分析回收率为 94.3%；批内和批间变异系数分别小于 5.85% 和 4.13%；与标准方法相关系数 r=0.99。在多种血清干扰物中，仅胆固醇引起约 20% 的轻微刺激。结论：该酶电极可用于血清 TG 的安培法测定。
英文摘要
OBJECTIVES: A method is described for construction of an amperometric triglyceride (TG) biosensor using PVA membrane bound enzymes.
DESIGN AND METHODS: A mixture of commercial lipase, glycerol kinase, glycerol-3-phosphate oxidase and horseradish peroxidase was co-immobilized onto polyvinyl alcohol (PVA) membrane through glutaraldehyde coupling. The biosensor measures current when polarized at 0.4 V.
RESULTS: The sensor showed optimum response within 2 s at pH 7.0 and 25 degrees C. The current (mA) was in proportion to concentration of TG in the range 0.56-2.25 mM. The minimum detection limit of the method was 0.21 mM. The analytic recovery of added TG was 94.3%. Within batch and between batch coefficients of variations (CV) were <5.85% and <4.13%, respectively. A good correlation (r=0.99) was found. Among various serum substances tested, only cholesterol caused slight stimulation (20%).
CONCLUSIONS: An amperometric method was developed for determination of TG employing this enzyme electrode.