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），样品基质为磷酸盐缓冲液（50 mM，pH 7.4）水溶液
检测原理
葡萄糖进入磷酸盐缓冲液后，被DWCNT表面非共价负载的GOx催化氧化为葡萄糖酸，同时O2还原为H2O2。H2O2作为电化学活性产物扩散至电极界面，在DWCNT/GCE表面发生氧化反应，产生与葡萄糖浓度相关的阳极电流。DWCNT形成导电纳米网络，提供高比表面积和电子传递通道，降低H2O2氧化过电位，使氧化起始电位由石墨/GOx的约+0.8 V降至约+0.6 V，并提高电流响应5–6倍。在固定电位+0.85 V下，葡萄糖浓度越高，单位时间内生成的H2O2越多，氧化电流越大；稳定性测试中2.5 mM葡萄糖信号在10 min内无明显衰减。
检测灵敏度
未报告LOD、线性范围、灵敏度斜率或相关系数。
效应效果
与石墨/GOx对照相比，DWCNT/GOx电极显著增强响应。5 mM H2O2循环伏安中，DWCNT/GOx氧化起始电位约+0.6 V，石墨/GOx约+0.8 V；H2O2氧化信号约为石墨的5–6倍，与其BET比表面积58.55 m2/g高于石墨11.07 m2/g一致。10 mM葡萄糖流体伏安中，石墨/GOx几乎无氧化电流，DWCNT/GOx在+0.6 V附近出现明显电流。2.5 mM葡萄糖在+0.85 V安培检测10 min无明显衰减。未报告选择性、RSD、回收率或方法对比；作者强调制备简单、成本低，适合葡萄糖电化学检测。
传感器的构成
- 基底电极：玻碳电极（GCE），直径3 mm，作为导电基底与工作电极。
- 纳米材料修饰层：双壁碳纳米管（DWCNT），经2 M HNO3纯化后与GOx非共价复合，形成无粘结剂导电网络，提供高比表面积和电子传递通道。
- 识别元件：葡萄糖氧化酶（GOx），非共价吸附于DWCNT表面，催化葡萄糖氧化。
- 信号产物：过氧化氢（H2O2），GOx催化葡萄糖氧化产生的电化学活性产物，在电极表面氧化产生电流。
- 支撑电解质：磷酸盐缓冲液（50 mM，pH 7.4），维持酶活性与离子导电。
- 对照修饰层：石墨粉（graphite powder）/GOx，用于比较CNT的增强效果。
中文摘要
本章介绍基于碳纳米管（CNT）的酶促电化学葡萄糖生物传感器的制备与检测原理。以双壁碳纳米管（DWCNT）为导电纳米材料，通过非共价作用负载葡萄糖氧化酶（GOx），滴涂于玻碳电极表面形成无粘结剂膜电极。DWCNT具有较高比表面积和导电性，可促进过氧化氢（H2O2）氧化并降低检测电位。GOx催化葡萄糖氧化生成H2O2，H2O2在电极上发生氧化产生电流信号。与石墨/GOx对照相比，DWCNT/GOx电极对H2O2和葡萄糖响应显著增强，H2O2氧化起始电位由约+0.8 V降至+0.6 V，葡萄糖氧化电流在+0.6 V附近出现，稳定性测试中2.5 mM葡萄糖在10 min内无明显衰减。该传感器结构简单、成本低，可用于葡萄糖的电化学检测。
英文摘要
We describe in this chapter the preparation of simple and cheap carbon nanotube-based biosensor for sensing of glucose. Such biosensor is based on coupling carbon nanotubes and glucose oxidase.