组成图示
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传感器类型
综述或非传感器论文
检测对象
无明确被测物（none）；样品基质：10 mmol/L HEPES 缓冲液（pH 7.0）
检测原理
本文并非面向特定分析物的传感检测，而是研究 HHC 在明胶基质中的直接电化学。HHC 被滴干包埋于 Au 电极表面的明胶水凝胶中，其血红素 Fe 中心可在一定电位窗口内发生 Fe(II)/Fe(III) 氧化还原。由于明胶在蛋白质电化学窗口内无显著本底电流，且其亲水氨基酸环境与 HHC 相容，HHC 可保持天然构象并稳定保留在膜中。施加循环伏安扫描时，HHC 与金电极之间发生直接电子转移，产生一对氧化还原峰；峰电流随 HHC 负载量增大而线性增加。在较宽扫速范围内，log Ip 对 log v 斜率约为 0.52，表明过程受蛋白在明胶膜内扩散控制。提高明胶质量分数会促进三重螺旋物理交联，降低 HHC 迁移性并使峰电流减小。该体系未使用额外信号放大策略。
检测灵敏度
log Ip–log v 斜率: ca. 0.52；未报告 LOD、线性范围、校准斜率或 R²。
效应效果
作者主要评价固定化稳定性而非分析性能。HHC|GelB|MH|Au 电极第1次扫描即稳定，未见HHC泄漏；空气或HEPES缓冲液中储存1周后峰电流和峰面积基本稳定，仅峰形略变宽；每日UV–vis未见HHC溶出。铁氰化钾包埋于GelB后60次扫描基本消失，说明明胶对HHC的氨基酸作用利于稳定。光学轮廓仪测得膜厚约23 μm，CO2激光边缘法为22.7 μm。作者认为GelB最适合HHC固定化，可作为后续生物传感器平台，但未报告选择性、RSD、回收率或方法学对比。
传感器的构成
- 换能器/工作电极：金电极（Au，1.6 mm，BAS），经 SiC 砂纸和 Al2O3 抛光，提供电子转移界面。
- 界面自组装层：6-巯基己醇（6-mercaptohexanol, MH）SAM，通过 Au–S 键吸附于 Au 表面，形成羟基末端并辅助明胶附着（GelSH 体系中可省略）。
- 固定化基质：明胶水凝胶（type B GelB、type A GelA、甲基丙烯酰胺改性 GelMOD、巯基化 GelSH，5 w/v%，HEPES 缓冲液），滴干成膜，包埋并稳定蛋白质。
- 氧化还原蛋白：马心脏细胞色素 c（horse heart cytochrome c, HHC，0.05–0.5 mmol/L），其血红素 Fe 中心发生可逆氧化还原，作为模型蛋白/潜在传感元件。
- 电化学测量组件：饱和甘汞电极（SCE）作参比、铂电极（Pt）作对电极，配合 PGSTAT20 恒电位仪进行循环伏安（CV）读出。
中文摘要
本文旨在强调明胶作为氧化还原酶稳定固定化基质的优势。作者以马心脏细胞色素c（horse heart cytochrome c, HHC）为模型氧化还原蛋白，将其包埋于固定化在金电极表面的明胶水凝胶中，采用循环伏安法对其直接电化学行为进行了系统研究。文中详细讨论了HHC浓度、明胶质量分数以及明胶种类/改性性质对HHC电化学响应（包括氧化还原峰位置、峰电流大小和可逆性）的影响。结果表明，明胶基质能够作为稳定的亲水微环境承载HHC，并在蛋白质电化学窗口内提供较低的本底干扰。此外，利用衰减全反射红外（ATR-IR）光谱从定性和二级构象层面证明了HHC在电极表面的固定化及其构象状态；采用非接触式光学轮廓仪测定了明胶复合膜的厚度。这些结果为开发稳定、生物相容的氧化还原酶/蛋白固定化基质提供了新思路，对生物传感器开发具有潜在意义。
英文摘要
The aim of this paper is to emphasize the strength of gelatin as a stable matrix for redox enzymes. Cyclic voltammetry has been applied for a detailed electrochemical study of horse heart cytochrome c (HHC) entrapped in a gelatin matrix immobilized on a gold electrode. The influence of the HHC concentration, the mass percentage of the gelatin and the nature of the gelatin on the electrochemical behaviour of HHC have been described in detail. In addition, attenuated total reflection infrared (ATR-IR) spectroscopy was used to prove the immobilization on a qualitative and conformational level. The thickness of the gelatin film was determined using a non-contact optical profiler. These results open up new perspectives in the development of stable, biocompatible matrices for redox enzymes. The latter has its relevance in the field of biosensor development.