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
有机磷农药（organophosphates, OPs，如 paraoxon、malathion、dichlorvos、chlorpyrifos、sulfotep、pirimiphos-methyl）、有机磷酰神经毒剂（organophosphonates/nerve agents，如 sarin、soman、tabun、cyclosarin、VX）、黄曲霉毒素（aflatoxins, AFB1）、抗胆碱能药物（tacrine、galantamine、7-methoxytacrine）；样品基质：小麦、苹果皮、天然水样、体外溶液/生物组织。
检测原理
胆碱酯酶(AChE/BChE)固定于安培工作电极表面，催化底物乙酰胆碱(ACh)或硫代乙酰胆碱(AcSCh)水解。无分析物时，AChE水解AcSCh生成硫胆碱(thiocholine)，在施加电压下于工作电极氧化，产生与酶活性成正比的电流；若联用胆碱氧化酶(ChOx)，胆碱被氧化生成过氧化氢(H2O2)，H2O2在电极上发生氧化还原产生电流。抗胆碱能化合物（有机磷、有机磷酰、氨基甲酸酯、黄曲霉毒素、药物）与酶活性位点结合，抑制酶活性，使底物水解减少，电活性产物减少，电流下降。通过比较抑制前后电流或拟合抑制率，可定量分析物。安培输出与浓度近似线性，优于电位对数响应。
检测灵敏度
原文未报告具体数值。
效应效果
作为综述，本文未给出统一传感器的检出限、线性范围、重现性或回收率等具体性能数据。文中强调安培型胆碱酯酶生物传感器输出电流与浓度呈线性关系，优于电位型传感器的对数响应；贵金属导线、碳糊电极和丝网印刷电极均可作为换能器，其中丝网印刷电极可批量生产，更适合流动注射和微型化系统，而碳糊电极因碳浆参数不易控制，重现性有限。综述引用了多种实际样品检测案例，包括小麦中pirimiphos-methyl、苹果皮中敌敌畏(dichlorvos)、天然水样中有机磷/氨基甲酸酯等。作者认为此类传感器可用于农药残留、神经毒剂、黄曲霉毒素以及阿尔茨海默病和重症肌无力药物评估，具有应用前景。
传感器的构成
- 换能器电极：贵金属导线/碳糊电极/丝网印刷电极，作为安培工作电极。
- 电极构型：参比电极与工作电极（两电极）或辅助电极、工作电极、参比电极（三电极），用于施加电压并读取电流。
- 识别元件：乙酰胆碱酯酶(AChE)或丁酰胆碱酯酶(BChE)，催化底物水解并被分析物抑制。
- 辅助酶：胆碱氧化酶(ChOx)，氧化胆碱生成过氧化氢(H2O2)（第一种安培策略）。
- 底物：乙酰胆碱(ACh)或硫代乙酰胆碱(AcSCh)，被胆碱酯酶水解。
- 信号产物：硫胆碱(thiocholine)或过氧化氢(H2O2)，在电极上发生氧化还原产生电流。
中文摘要
本文综述了以乙酰胆碱酯酶(AChE)或丁酰胆碱酯酶(BChE)为识别元件的安培型生物传感器在抗胆碱能化合物检测中的应用。胆碱酯酶是体内重要酶类，其活性可被有机磷农药、有机磷酰神经毒剂、氨基甲酸酯、黄曲霉毒素及某些抗胆碱能药物抑制。文中指出，安培型传感器相比电位型传感器具有输出信号与浓度近似线性、结构简单、易于微型化等优点，可采用贵金属导线、碳糊电极或丝网印刷电极作为换能器，并以两电极或三电极构型进行电流测量。检测原理主要有两种：一是AChE与胆碱氧化酶(ChOx)联用，将胆碱氧化为过氧化氢(H2O2)，通过氧或过氧化氢安培换能检测；二是以硫代乙酰胆碱(AcSCh)替代乙酰胆碱，酶水解产生的硫胆碱在工作电极上氧化产生电流。分析物抑制酶活性后，电流下降，从而实现对农药、神经毒剂、黄曲霉毒素和药物的定量分析。
英文摘要
Biosensors are analytical devices being approachable for multiple analytes assay. Here, biosensors with intercepted acetylcholinesterase (AChE) or butyrylcholinesterase (BChE) are presented as tool for assay of anticholinergic compounds such as pesticides, nerve agents and some natural toxins. Principle of assay is based on evaluation of cholinesterase activity and its pertinent decrease in presence of analyte. Nerve agents, pesticides, anticholinergic drugs useable for treatment of Alzheimer's disease as well as myasthenia gravis and aflatoxins are enlisted as compounds simply analyzable by cholinesterase biosensors.