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（PBS，pH 7.2）中的葡萄糖溶液。另报道 CNT–CDP/GCE 对过氧化氢（H2O2）的电化学响应，样品基质为 PBS（pH 7.2）中的 H2O2 溶液。
检测原理
该传感器以玻璃碳电极为基底，CNT–CDP 复合膜作为修饰层，GOx 作为识别与催化元件。葡萄糖进入电极表面后，被 GOx 特异性催化氧化，生成过氧化氢（H2O2）。在 +0.60 V（vs SCE）下，H2O2 在 CNT–CDP/GCE 表面发生电化学氧化，产生与葡萄糖浓度相关的安培电流。CNT 提供高导电通道和大比表面积，促进 H2O2 氧化与电子转移；CDP 膜致密且生物相容，可维持 GOx 活性并稳定复合膜。该体系未采用 HCR/RCA 等额外放大，主要依靠酶催化与 CNT 导电增强。低浓度下电流随浓度线性增加，高浓度下受 Michaelis–Menten 酶动力学限制而偏离线性。
检测灵敏度
葡萄糖：LOD: 3.5 μM；线性范围: 0.004–3.23 mM 和 4.26–10.00 mM；灵敏度: 0.74 μA mM^-1（21.6 μA mM^-1 cm^-2）；R = 0.997；回归方程: I/μA = 0.015 + 0.74c。H2O2：LOD: 7.3 μM；灵敏度: 1.90 μA mM^-1。
效应效果
CNT–CDP/GCE 对 H2O2 的灵敏度为 1.90 μA mM^-1，约为裸 GCE（0.073 μA mM^-1）的 25 倍，LOD 为 7.3 μM，低于裸 GCE 的 62 μM 和 CDP/GCE 的 340 μM。葡萄糖传感器灵敏度为 0.74 μA mM^-1（21.6 μA mM^-1 cm^-2），LOD 3.5 μM，RSD 为 5%。固定化 GOx 的 Km 为 9.5 mM，imax 为 9.88 μA，表明对葡萄糖有较高亲和性。传感器在 5.0 mM 葡萄糖中放置 2 周后仍保持约 85% 响应，pH 5.6–7.8 内灵敏度基本稳定。原文未报告选择性、抗干扰、实际样品回收率及与 ELISA/HPLC/qPCR 的对比。
传感器的构成
- 基底电极：玻璃碳电极（GCE），作为工作电极基底与电子转导界面
- 分散修饰液：多壁碳纳米管（CNTs）/环糊精（CD）/环糊精预聚物（pre-CDP）混合悬浮液，用于 CNT 分散与成膜
- 复合修饰层：不溶性聚环糊精（CDP）/碳纳米管（CNT）导电复合膜，由戊二醛（GD）和盐酸（HCl）辅助交联，提供导电通道与生物相容微环境
- 识别元件：葡萄糖氧化酶（GOx），催化葡萄糖氧化并产生过氧化氢（H2O2）
- 交联固定剂：戊二醛（GD），交联固定 GOx，提高电极稳定性
- 信号标记物：无外加标记物；酶催化产物过氧化氢（H2O2）在 +0.60 V 下氧化产生安培电流
中文摘要
碳纳米管（CNTs）在环糊精（CD）与环糊精预聚物（pre-CDP）混合溶液中被“溶解”，并用作修饰剂制备化学修饰电极。不同溶液中 CNTs 的分散状态用紫外-可见分光光度计表征。作者合成了不溶性导电聚环糊精（CDP）/碳纳米管复合膜，并将葡萄糖氧化酶（GOx）固定化在该膜上，构建安培型葡萄糖生物传感器。CNT–CDP 电极稳定，可保留 CNTs 优异的化学与物理性质以及环糊精的主客体反应能力。50 mM 铁氰化钾溶液（扫描速率 100 mV/s）的循环伏安测量表明，CDP 膜致密，而 CNT–CDP 膜保持 CNT 的电催化活性。由于环糊精的生物相容性，固定化 GOx 的生物活性得以保持。对不同浓度葡萄糖进行安培测量，CNT–CDP/GCE–GOx 生物传感器具有较宽浓度范围和良好灵敏度，检出限为 3.5 μM，线性范围为 0.004–3.23 mM 和 4.26–10.00 mM。此外，该传感器可在 pH 5.6–7.8 的宽范围内工作且灵敏度变化不大。
英文摘要
Carbon nanotubes (CNTs) were "dissolved" in mixed solution of cyclodextrin (CD) and cyclodextrin prepolymer (pre-CDP) and were used as modifier to fabricate chemical modified electrode. The dispersions of CNTs in different solutions were characterized using UV-vis spectrophotometer. The insoluble conducting composite film of poly-cyclodextrin (CDP) and carbon nanotube was synthesized, and glucose oxidase (GOx) was immobilized on the film to fabricate amperometric biosensor. The CNT-CDP electrode was stable. It can keep the exceptional chemical and physical properties of CNTs and the host-guest chemical reaction ability of cyclodextrins. Cyclic voltammetry measurements of potassium ferricyanide solution (50 mM, and scan rate 100 mVs(-1)) shows that the CDP film was compact and the CNT-CDP film maintains the electrocatalytic activity of CNT. Glucose oxidase was used as a model enzyme to prepare a glucose biosensor. The bioactivity of immobilized glucose oxidase was maintained due to the biocompatibility of cyclodextrin. Amperometric measurements were done with different concentrations of glucose. The CNT-CDP/GCE-GOx biosensor has wide concentration ranges and good sensitivity to glucose. It showed a detection limit of 3.5 μM with a linear range from 0.004 to 3.23 mM and from 4.26 to 10.00 mM. In addition, the biosensor can be operated under wide pH range (pH 5.6-7.8) without great changes in its sensitivity.