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
其他（紫外-可见光谱生物传感器）
检测对象
甘氨酸（glycine, Gly）；样品基质：水溶液（甘氨酸标准溶液，10^-1、10^-2、10^-5、10^-6 M）
检测原理
壳聚糖/淀粉混合膜表面含有壳聚糖氨基（-NH2）和淀粉羟基（-OH），可与甘氨酸（Gly）的羧基/羧酸根及氨基形成氢键，使甘氨酸从水溶液中被吸附到膜表面。随着甘氨酸浓度升高，溶液中可被检测的自由甘氨酸减少，紫外-可见特征吸收下降，吸光度变化反映结合量。PM3 计算显示甘氨酸结合后混合膜电离势由 9.692 eV 降至 8.137 eV，HOMO–LUMO 能隙由 10.733 eV 降至 9.053 eV，总偶极矩由 9.311 D 增至 17.614 D，表明界面相互作用增强。引入约 5 nm TiO2 纳米颗粒可扩大表面氢键结合位点，使甘氨酸吸光度下降约 65%–75%，实现信号增强。
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
实验在 10^-1、10^-2、10^-5 和 10^-6 M 甘氨酸水溶液中进行，薄膜条插入 30 s 至 5 min，30 s 时吸光度无进一步变化，因此以 30 s 数据代表传感响应。紫外-可见光谱显示，壳聚糖/淀粉膜对甘氨酸的吸光度降低优于纯壳聚糖膜；加入约 5 nm TiO2 后，甘氨酸吸光度下降约 65%–75%，说明纳米 TiO2 增强了膜表面氢键结合能力。原文未报告选择性、抗干扰、稳定性、重现性（RSD）、实际样品加标回收率，也未与 ELISA、HPLC 或 qPCR 等方法进行对比。作者认为该纳米壳聚糖/淀粉/TiO2 混合膜可用于甘氨酸及含氨基/羧基蛋白类分子的传感检测。
传感器的构成
- 支撑基底：聚苯乙烯（PS）培养皿，用于浇铸成膜，成膜后剥离，提供物理支撑
- 聚合物识别膜：壳聚糖（Cs）/淀粉（Str）混合薄膜，提供 -NH2 与 -OH 识别位点
- 纳米增强层：约 5 nm 二氧化钛（TiO2）纳米颗粒，掺入 Cs/Str 膜，增强表面氢键结合能力
- 识别位点：壳聚糖（Cs）氨基（-NH2）与淀粉（Str）羟基（-OH），通过氢键识别甘氨酸
- 信号标记物：无外源标记物，甘氨酸（Gly）自身紫外-可见吸收变化作为信号
- 信号读出：紫外-可见分光光度计（UV-vis），测量溶液吸光度变化
中文摘要
本文采用浇铸法制备了不同质量比例的壳聚糖/淀粉和壳聚糖/明胶混合薄膜，并系统研究了其分子结构与传感性能。傅里叶变换红外光谱（FTIR）结果表明，混合膜中形成了氢键作用，使材料能够与含氨基（-NH2）和羧基（-COOH）端基的多种分子发生相互作用。半经验量子化学 PM3 分子模拟结果与光谱数据一致：随着壳聚糖混合膜中淀粉或明胶比例增加，HOMO–LUMO 能隙略有降低，总偶极矩增大，说明混合膜表面相互作用能力增强。紫外-可见光谱（UV-vis）实验表明，壳聚糖/淀粉混合膜可作为甘氨酸传感器，甘氨酸与膜表面通过氢键结合后溶液吸光度下降。进一步将约 5 nm 二氧化钛（TiO2）纳米颗粒引入壳聚糖/淀粉膜中，可显著提高传感性能，使甘氨酸吸光度下降约 65%–75%。研究说明纳米壳聚糖/淀粉/TiO2 混合膜具有作为生物传感器的应用潜力。
英文摘要
Chitosan/starch and chitosan/gelatin of different ratios were prepared following casting method. FTIR results indicate the formation of hydrogen bonding which dedicates the prepared blends for interaction with wide range of molecules specially those of NH₂ and COOH terminals. The results obtained with molecular modeling PM3 model are in agreement with spectroscopic data. As a result of increasing starch and gelatin in chitosan blends HOMO-LUMO energy slightly decreased while total dipole moment increased. UV-vis spectroscopy indicated the suitability of chitosan/starch blend as a glycine sensor. Further enhancement in the sensing performance of chitosan/starch blend was achieved by introducing 5 nm TiO₂ into the blend.