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（PB，0.1 mol/L，pH 7.0）
检测原理
葡萄糖氧化酶 GOD 固定于壳聚糖 CHIT/三角形银纳米棱柱 AgTNPs 复合膜中。葡萄糖进入膜后被 GOD 催化氧化，生成葡萄糖酸和过氧化氢 H2O2。H2O2 在铂 Pt 电极表面于 0.6 V 发生电化学氧化，产生与葡萄糖浓度成正比的安培电流。AgTNPs 具有大比表面积和高导电性，可吸附 GOD 并保持其活性，同时作为导电导线促进电子转移；CHIT 提供生物相容固定环境，戊二醛交联增强膜稳定性。该体系无外源信号放大，主要依靠纳米银棱柱增强酶负载和电子传导，以及 H2O2 的电化学氧化实现检测。
检测灵敏度
LOD: 1 × 10−6 M；线性范围: 3 × 10−6–3 × 10−3 M；灵敏度: 67.17 μA cm−2 mM−1；R^2 = 0.9991；另 Table 1 报告灵敏度 61.67 μA cm−2 mM−1、LDR 3–3000 μM、LOD 1 μM
效应效果
该传感器在 1 mM 葡萄糖中电流密度为 67.17 μA cm−2，比无 AgTNPs 的 CHIT/GOD/Pt 电极（4.07 μA cm−2）高约 16 倍。Table 1 给出灵敏度 61.67 μA cm−2 mM−1、线性范围 3–3000 μM、LOD 1 μM、R2=0.9991。抗干扰方面，5 ppm Fe3+、Ni2+、Cu2+、Co2+、Mn2+、Zn2+ 对 2.0 mM 葡萄糖影响可忽略；但 20 μM 抗坏血酸和尿酸在 2 mM 葡萄糖中干扰严重。连续 50 次检测后保留约 80% 初始响应，一个月后保留 84%。KM 摘要为 3.84 mM、正文为 2.35 mM，低于文献值，表明亲和力较高。未报告 RSD 和实际样品回收率。
传感器的构成
- 基底/换能器电极：铂电极（Pt），经抛光和硝酸处理，作为工作电极与电子传导基底
- 纳米材料修饰层：三角形银纳米棱柱（AgTNPs），边长约20–40 nm，提供大比表面积吸附 GOD 并作为导电通道促进电子转移
- 识别元件：葡萄糖氧化酶（GOD），来自黑曲霉（Aspergillus niger），催化葡萄糖氧化生成 H2O2
- 基质/交联层：壳聚糖（CHIT），1.0 wt% 乙酸溶液，形成生物相容膜固定 GOD 与 AgTNPs
- 交联剂：戊二醛（glutaraldehyde），2.5 wt%，交联 GOD 与 CHIT 以增强膜稳定性
- 信号标记物：无外源标记物；GOD 催化葡萄糖生成 H2O2，H2O2 在电极表面氧化产生安培电流
- 检测介质：磷酸盐缓冲液（PB，0.1 mol/L，pH 7.0），35 °C，提供酶反应与电化学检测环境
中文摘要
本文报道利用三角形银纳米棱柱（AgTNPs）构建高响应葡萄糖生物传感器。将葡萄糖氧化酶（GOD）与 AgTNPs 简单混合，并以壳聚糖（CHIT）为介质，通过戊二醛交联固定在铂（Pt）电极上。圆二色（CD）和紫外光谱结果表明，GOD 与 AgTNPs 结合后其活性得以保留。修饰电极的电流响应比不含 AgTNPs 的电极高 16 倍。该传感器具有较高灵敏度（67.17 μA cm−2 mM−1）、较低检出限（1×10−6 M）、良好储存稳定性以及对葡萄糖的高亲和力（KM=3.84 mM），并在 3×10−6 至 3×10−3 M 范围内获得线性校准曲线。作者认为，AgTNPs 的大比表面积和高导电性以及 CHIT 的良好生物相容性，增强了酶吸附并促进氧化还原酶与电极表面之间的电子转移，从而提升了传感器性能。
英文摘要
We report on the utilization of triangular silver nanoprisms (AgTNPs) to create a highly responsive glucose biosensor. Glucose oxidase (GOD) was simply mixed with AgTNPs and cross-linked on the Pt electrode with chitosan (CHIT) medium by glutaraldehyde. Circular dichroism (CD) and UV-spectrum results show that the activity of GOD was preserved after conjugating with AgTNPs. The current response of modified electrode is 16 times higher than that without AgTNPs. The biosensor showed high sensitivity (67.17 μAcm(-2)mM(-1)), low detection limit (1 × 10(-6)M), good storage stability, and high affinity to glucose (K(M)=3.84 mM). A linear calibration plot was obtained in the wide concentration range from 3 × 10(-6) to 3 × 10(-3)M. The excellent performance of the biosensor is attributed to large surface-to-volume ratio and high conductivity of AgTNPs, and good biocompatibility of CHIT, which enhances the enzyme absorption and promotes electron transfer between redox enzymes and the surface of electrodes.