组成图示
点击图片查看大图 · 依据论文自动绘制
传感器类型
电化学生物传感器
检测对象
NADH（β-烟酰胺腺嘌呤二核苷酸还原型）、过氧化氢（H2O2）；样品基质：50 mM 磷酸盐缓冲液（pH 7.4）溶液
检测原理
该传感器不含抗体、酶或适配体等生物识别元件，而是利用多壁碳纳米管（MWCNT）/环氧复合电极的导电性和电催化活性直接检测 NADH 与 H2O2。被测物在电极表面发生氧化：NADH 在 CNT-200-EC 上的氧化电位由石墨/环氧电极的 +0.72 V 降至 +0.45 V，H2O2 在 +0.60 V 附近氧化。在固定电位 +0.55 V 下进行安培检测时，氧化电流随 NADH 浓度增加而增大，并在 0–1.0 mM 范围内线性；H2O2 在 0–2.0 mM 范围内线性。信号放大主要依靠 CNT 的高比表面积、快速电子转移和降低氧化过电位，未使用 HCR、RCA 或酶催化沉积等额外放大策略。
检测灵敏度
线性范围: NADH 0.0–1.0 mM（0.1 mM 增量）、H2O2 0.0–2.0 mM（0.2 mM 增量）；灵敏度: tens µA/mM；R^2 ≈ 0.995
效应效果
该电极在 NADH 检测中表现出良好抗钝化稳定性：在 +0.55 V 下连续检测 1 mM NADH 45 min，CNT-200-EC 保持约 96% 初始响应，CNT-2-EC 保持约 93%，而 GEC 下降约 33%。H2O2 响应在表面抛光再生后不受影响。重现性方面，8 次连续测量（每次新抛光表面）RSD 为 5%。与 GEC 相比，CNT-200-EC 显著降低 NADH 氧化电位并提高 H2O2 氧化灵敏度。文中未报告选择性、抗干扰、实际样品回收率或与 ELISA/HPLC/qPCR 的对比。作者认为该复合电极制备简单、成本低，可用于 NADH 和 H2O2 等生物标志物的电化学检测。
传感器的构成
- 基底/导电支撑：铜盘（Cu disk）与金属线，提供电极电接触并固定于 PVC 套管。
- 换能器基体：环氧树脂 Epotek H77A 与固化剂 Epotek H77B（20:3 w/w），形成刚性导电复合电极。
- 纳米材料修饰层：多壁碳纳米管 MWCNT（CNT-200 或 CNT-2，20% w/w），提供高比表面积、电子传导与电催化活性。
- 识别元件：无生物识别层，直接利用 CNT 表面对 NADH/H2O2 的电催化氧化。
- 电解液：50 mM 磷酸盐缓冲液（phosphate buffer，pH 7.4），提供离子导电环境。
- 电化学池电极：Ag/AgCl 双盐桥参比电极与 Pt 辅助电极，配合 Autolab PGSTAT 20 完成电化学测量。
中文摘要
碳纳米管（CNT）因高比表面积、优良电子传输特性、抗污损能力和电催化活性，被广泛用于电化学传感。本章介绍一种碳纳米管/环氧刚性聚合物复合电化学生物传感器的制备与应用。首先用 2 M 硝酸处理多壁碳纳米管（MWCNT），再将其以 20%（w/w）比例掺入环氧树脂 Epotek H77A 与固化剂 Epotek H77B 中，固化后制成 CNT-200-EC 和 CNT-2-EC 复合工作电极，并以石墨/环氧复合电极（GEC）作对照。在 50 mM 磷酸盐缓冲液（pH 7.4）中，采用循环伏安和安培法检测 NADH 与 H2O2。结果显示，长管 CNT-200-EC 可显著降低 NADH 氧化电位至 +0.45 V，并提高 H2O2 氧化响应；NADH 在 0–1.0 mM、H2O2 在 0–2.0 mM 范围内呈线性响应，相关系数约 0.995。该电极制备简单、成本低，适用于重要生物标志物的电化学检测。
英文摘要
The advantages of carbon nanotubes, such as high surface area, favorable electronic properties, and electrocatalytic effect, attracted considerable attention very recently for the construction of electrochemical biosensors. We describe here the construction and application of carbon nanotube/epoxy rigid polymer composite electrochemical biosensor for the detection of important biomarkers, such as NADH and hydrogen peroxide.