组成图示
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传感器类型
光电化学生物传感器
检测对象
葡萄糖（glucose，β-D-glucose）；样品基质：磷酸盐缓冲液（phosphate buffer，pH 6.8）/PBS（pH 7.4）
检测原理
葡萄糖在GOx催化下氧化，FAD/FADH2发生氧化还原；在0.4 V固定电位下，电子经GNRs向Pt电极转移，产生安培电流。GNRs嵌入PVB/戊二醛膜中，作为三维导电通路，缩短FAD中心到电极的距离，加速电子转移。GNRs的纵向SPR位于近红外区，808 nm激光照射时吸收光能并转化为局部热，提高酶活性与界面电子转移速率，使电流随葡萄糖浓度升高而增大；温度过高则酶失活或GNRs形变，导致响应下降。
检测灵敏度
原文未报告LOD、线性范围、灵敏度斜率或相关系数。
效应效果
含GNRs电极电流显著高于无GNRs电极：22 mM浓度下分别为15.5和3.6 μA cm−2。10 mM葡萄糖中，GNR电极无光照平均10.5 μA cm−2；808 nm激光25.5 mW cm−2时升至23.2 μA cm−2，超过初始两倍；无GNR电极约3 μA cm−2且无规律。GNR溶液在1 W cm−2照射10 min升温超30 °C，PBS不足10 °C；电极约45 °C电流最大，随后因酶失活下降。文中以三次或五次独立实验标准差表示重现性，未报告RSD、选择性、实际样品回收率及与ELISA等对比。作者认为该光控系统可扩展至其他安培生物传感器。
传感器的构成
- 基底/换能器电极：铂电极（Pt electrode），作为工作电极与电子传导基底
- 纳米材料修饰层：金纳米棒（GNRs），提供导电通路并转换近红外光热
- 识别元件：葡萄糖氧化酶（GOx），催化葡萄糖氧化
- 膜基质：聚乙烯醇缩丁醛（PVB，2 wt% 2-丙醇溶液），辅助固定酶与GNRs
- 交联剂：戊二醛（glutaraldehyde，1 wt%水溶液），交联固定GOx
- 光调制源：808 nm近红外激光（NIR laser），激发GNRs表面等离子体共振
- 检测介质：磷酸盐缓冲液（phosphate buffer，pH 6.8）/PBS（pH 7.4），提供检测环境
中文摘要
本文报道了一种基于金纳米棒（GNRs）电子转移与光热效应的新型葡萄糖生物传感器。该传感器通过在铂（Pt）电极上构建由GNRs、聚乙烯醇缩丁醛（PVB）和戊二醛组成的复合膜，将葡萄糖氧化酶（GOx）固定于电极表面。GNRs采用金种子介导、十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）表面活性剂辅助法合成，其纵向表面等离子体共振位于近红外区。作者对传感器的制备、表征和分析性能进行了研究，并首次利用GNRs独特的表面等离子体共振性质，考察了近红外光照射下光热效应对生物传感器的调制作用。结果表明，GNRs的高导电性和光热效应可显著增强葡萄糖氧化酶电极的电流响应，为发展光控高灵敏生物传感器提供了新策略。
英文摘要
A new glucose biosensor based on the electron transfer and photothermal effect of gold nanorods (GNRs) is reported here. The biosensor was prepared by immobilizing glucose oxidase (GOx) on a platinum (Pt) electrode by a composite film consisting of GNRs, polyvinyl butyral (PVB) and glutaraldehyde. GNRs were synthesized by a gold seed-mediated cetyltrimethylammonium bromide (CTAB) surfactant-assisted approach. The fabrication, characterization and analytical performance of the glucose biosensor based on GNRs are described in this paper. Moreover, the modulation of the biosensor by the photothermal effect based on the unique surface plasma resonance (SPR) property of GNRs was investigated for the first time. The results show that the current response of a glucose biosensor can significantly increase, induced by the electrical conductivity and photothermal effect of GNRs.