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
多巴胺（dopamine, DA）、尿酸（uric acid, UA）；实验基质为0.20 M磷酸盐缓冲液（pH 7.0），文中面向生物流体（脑脊液/血液/尿液）
检测原理
f-OMC/IL凝胶修饰GCE后，f-OMC表面羧基/羧酸根与疏水性离子液体BMIMPF6阳离子在界面相互作用，形成高离子导电、低背景的电化学界面。IL促进DA、UA与电极间的电子转移，使DA氧化电子转移速率常数由0.97 s−1提高到2.5 s−1。DA和UA在特定电位发生两电子两质子氧化，氧化峰电流随浓度增加而增大；AA在更负电位氧化，通过DPV峰电位分离实现选择性检测。f-OMC的高比表面积和有序孔道提供吸附/富集作用，IL凝胶降低背景并增强电流，DPV读取氧化峰电流，从而实现低检出限。
检测灵敏度
DA: LOD: 4.1 nM；线性范围: 0.1–500 μM；灵敏度斜率: 0.3055 μA/μM；r = 0.9954。UA: LOD: 2.5 nM；线性范围: 0.1–100 μM；灵敏度斜率: 0.4980 μA/μM；r = 0.9995。
效应效果
该传感器通过DPV实现DA、UA和AA同时检测，在pH 7.0磷酸盐缓冲液中三者的峰电位分别为0.116 V、0.252 V和-0.096 V，电位分离良好。在4000倍过量AA存在下仍可检测DA，在5000倍过量AA存在下仍可检测UA，抗干扰能力强。安培响应快速，DA和UA达到95%稳态电流分别需5 s和3 s。5个同批电极对0.05 mM DA的RSD为6.4%；空气保存1周后DA电流仅衰减2.1%。与文献电极相比，DA和UA检出限分别为0.0041 μM和0.0025 μM，线性范围宽，作者认为其可作为DA和UA电化学生物传感器的候选。
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移动力。
- 纳米材料修饰层：有序介孔碳（OMC）经硫酸处理得到羧基功能化有序介孔碳（f-OMC），提供高比表面积、有序孔道及表面羧基/羧酸根。
- 离子液体凝胶层：疏水性离子液体1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐（BMIMPF6）与f-OMC研磨成凝胶，提高离子导电性并促进电子转移。
- 识别元件：无独立生物识别元件；f-OMC表面羧基/羧酸根（–COOH/–COO−）与BMIMPF6阳离子界面通过电位选择性识别DA/UA。
- 信号标记物：无外源标记物，被测物在电极表面直接电化学氧化产生电流。
- 信号读出：电化学工作站（CHI-660C）三电极体系，采用循环伏安（CV）、差分脉冲伏安（DPV）和安培法读取氧化峰电流。
中文摘要
本文合成了一种羧基功能化有序介孔碳材料（f-OMC），并通过粉末X射线衍射、透射电子显微镜、傅里叶变换红外光谱和氮气吸附/脱附对其结构进行表征。将该材料与疏水性离子液体1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐（BMIMPF6）研磨成凝胶，用于修饰玻璃碳电极。所得f-OMC/离子液体凝胶修饰电极对多巴胺（DA）、尿酸（UA）和抗坏血酸（AA）的氧化表现出优异的电催化性能，离子液体可促进电子转移。在最优条件下，DA和UA的线性响应范围分别为0.1–500 μM和0.1–100 μM，检出限分别为4.1和2.5 nM（信噪比为3）。该传感器首次基于功能化有序介孔碳和离子液体实现快速、灵敏检测，并可在大量AA存在下同时测定DA和UA，为生物流体中相关生物标志物的电化学分析提供了新方法。
英文摘要
An ordered mesoporous carbon material functionalized with carboxylic acid groups was synthesized. It was characterized by powder X-ray diffraction, transmission electron microscopy, Fourier transform IR spectroscopy and N(2) adsorption/desorption. Furthermore, this material was used to modify an electrode surface combined with a hydrophobic ionic liquid. The functionalized ordered mesoporous carbon/ionic liquid gel modified electrode shows excellent electrocatalytic performances for the oxidation of dopamine, uric acid and ascorbic acid. The presence of the ionic liquid promotes the electron transfer. Linear responses for dopamine and uric acid were obtained in the ranges of 0.1 to 500 μM and from 0.1 to 100 μM with detection limits of 4.1 and 2.5 nM (signal-to-noise ratio of 3), respectively, under optimum conditions. A quick and sensitive biosensor based on functionalized ordered mesoporous carbon and an ionic liquid has been developed for the first time for the detection of dopamine and uric acid in the presence of a large amount of ascorbic acid.