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
酚类化合物（phenolic compounds），包括邻苯二酚（pyrocatechol）、咖啡酸（caffeic acid）、表儿茶素（epicatechin）；样品基质为磷酸盐缓冲液、食品微胶囊释放液
检测原理
酚类化合物穿过尼龙-6纳米纤维膜到达固定在其上的酪氨酸酶活性位点，在分子氧存在下被催化氧化为邻醌。邻醌扩散至玻璃碳电极表面，并在−0.2 V的还原电位下发生电化学还原，产生与酚类浓度成正比的阴极安培电流。纳米纤维膜根据溶液pH和酚类解离常数调节不同酚的渗透速率，从而改变酪氨酸酶传感器的选择性。该体系依靠酶催化循环实现信号放大，无需外源标记物；电流响应随被测酚浓度升高而增大，可用于实时监测酚类释放。
检测灵敏度
LOD: 0.05 μM；线性范围: 1–100 μM；斜率: −304 nA μM−1；截距: −191 nA；r2 = 0.996 (n = 19)
效应效果
该传感器对邻苯二酚、咖啡酸和表儿茶素的响应灵敏度依次降低。尼龙膜使邻苯二酚与咖啡酸的信号比由未涂膜时的5:1提高到26:1，且酶固定前后选择性一致。葡萄糖、果糖、半乳糖、乳糖和山梨醇无干扰；抗坏血酸在−0.2 V下不可检出，但会与邻苯二酚共存时降低电流。1–10 μM范围稳定性RSD为6.4%，10–100 μM为9.7%；批间重现性RSD为13.81%（n=10），寿命超过2周。实际样品中可实时监测微胶囊释放的表儿茶素和咖啡酸，释放量与Folin-Ciocalteu比色法一致。
传感器的构成
- 工作电极：玻璃碳电极（GC）作为换能器，在−0.2 V下还原邻醌并输出安培电流
- 纳米纤维膜：静电纺丝尼龙-6（Nylon-6）膜覆盖GC电极，提供高比表面积酶载体并调节酚类渗透选择性
- 固定化辅助层：牛血清白蛋白（BSA）与戊二醛（GA）混合液用于酪氨酸酶共价固定和稳定
- 识别/催化元件：酪氨酸酶（Tyr）滴涂固定于Nylon-6纳米纤维，催化酚类氧化为邻醌
- 信号中间体：邻醌（o-quinone）作为酶催化产物，在GC表面还原产生电流
- 电化学系统：Ag/AgCl参比电极与Pt对电极组成三电极体系，配合CHI 1010电位计进行安培检测
中文摘要
本文报道了一种基于酪氨酸酶修饰电极的安培型生物传感器，用于食品中酚类化合物的检测。酪氨酸酶通过滴涂法固定于经静电纺丝制备的聚酰胺纳米纤维膜覆盖的玻璃碳电极表面。与常规酪氨酸酶生物传感器相比，该纳米结构涂层改变了传感器的选择性，其作用似乎取决于溶液pH和酚类化合物的解离常数，从而影响酚类在膜中的渗透性。该传感器响应时间为16 s，检出限为0.05 μM，线性范围可达100 μM（斜率：−304 nA μM−1；截距：−191 nA，r2=0.996，n=19）。此外，该传感器还可用于实时监测封装于聚合物微胶囊中的酚类化合物的释放动力学。
英文摘要
A tyrosinase-modified electrode is described to be used as amperometric biosensor for the detection of phenolic compounds in food. The enzyme has been immobilized by drop-coating on a glassy carbon electrode covered by a polyamidic nanofibrous membrane prepared by electrospinning. With respect to others, the selectivity of the designed tyrosinase-biosensor resulted modified by the presence of the nanostructured coating which seems to affect the permeability of phenols as a function of the pH of the solution and of their dissociation constants. The biosensor exhibits a response time of 16 s, a detection limit of 0.05 microM, and a linearity up to 100 microM (slope: -304 nA microM(-1); intercept: -191 nA, r(2)=0.996, n=19). Among others, it can be successfully used for monitoring in real time the release kinetics of phenols encapsulated in polymeric microcapsules.