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
综述覆盖多种被测物：葡萄糖(glucose，血清/食品/啤酒葡萄酒)、D-二聚体(D-dimer，人血浆)、叶酸(folic acid，含抗坏血酸/尿酸样品)、亚硫酸盐(sulfite，啤酒/葡萄酒)、硝酸盐(nitrate，水样/食品)、胆固醇(cholesterol，血清/尿液)、过氧化氢(H2O2，溶液)、DNA、抗体、抗原、环丙沙星(ciprofloxacin)、阿特拉津(atrazine，饮用水)、PSA、白介素等（血液、血清、尿液、食品、环境水样）。
检测原理
电聚合物生物传感器通常以导电聚合物膜作为生物分子固定与电子传递平台。生物分子可通过电聚合过程中的物理包埋、共价连接或亲和锚定固定在聚吡咯、聚苯胺、PEDOT 等膜上，保持活性并实现定向排列。被测物与酶、抗体、DNA 探针或适配体结合后，引发催化反应、界面电荷/质量变化或离子渗透变化；导电聚合物、氧化还原介质、NADH 以及 CNT、AuNPs 等纳米材料促进电子转移并放大信号。最终通过安培电流、电位、阻抗、SPR 或化学发光读出，信号随被测物浓度增加而增强或减弱。
检测灵敏度
综述未给出统一指标；代表性数值：LOD: 0.9 mM（亚硫酸盐）；0.2 mM（葡萄糖）；1–10 pg mL−1（环丙沙星）；1 pg mL−1（PSA）；10 pg mL−1（阿特拉津）；1×10−15 mol L−1（HIV DNA）；1.82×10−21 mol L−1（DNA）；10 fg mL−1（白介素）；5 nM（H2O2）；0.36 mM（H2O2）；线性范围: 10 mM–25 mM（H2O2）；1–50 mM（葡萄糖）；50–5000 mM（硝酸盐）；灵敏度: 917 mA M−1 cm−2（葡萄糖）；29.4 mA M−1 cm−2（葡萄糖）；51 mA M−1 cm−2（葡萄糖）；130 mA M−1 cm−2（葡萄糖）；164 mA M−1 cm−2（葡萄糖）；1 A M−1 cm−2（H2O2）；615 mA M−1 cm−2（H2O2）；410 mA M−1 cm−2（H2O2）。
效应效果
综述报道的电聚合物传感器具有较好选择性与抗干扰能力：葡萄糖传感器可抗抗坏血酸和 L-多巴胺，叶酸传感器可区分尿酸、抗坏血酸和多巴胺，微流控系统实现无干扰葡萄糖检测。实际样品应用包括啤酒/葡萄酒亚硫酸盐、人血浆 D-二聚体、血液 HCV 抗体、血清/尿液黄嘌呤、饮用水阿特拉津等。与现有方法相比，环丙沙星 LOD 1–10 pg mL−1，优于 HPLC/荧光法 100 pg mL−1–2 ng mL−1；PSA LOD 1 pg mL−1，较包埋法低 1000 倍；阿特拉津 10 pg mL−1 低于欧盟限值 0.1 mg L−1。CNT 使葡萄糖灵敏度由 51 提升至 130 mA M−1 cm−2，AuNPs 使白介素 LOD 达 10 fg mL−1。原文未系统报告 RSD。
传感器的构成
- 基底/换能器电极：玻璃碳电极(GCE)、金电极(Au)、ITO 光学纤维、微电极、石英微天平(QCM)等，提供电/光学/质量换能
- 电聚合物修饰层：聚吡咯(PPy)、聚苯胺(PANI)、聚噻吩(PTh)、PEDOT 等，通过电聚合形成导电/限选膜
- 纳米复合修饰层：碳纳米管(CNT)、金纳米粒子(AuNPs)、Pt 纳米粒子等，增强导电性、比表面与电子传递
- 识别元件：葡萄糖氧化酶(GOx)、抗体、DNA 探针、适配体、组氨酸标签蛋白等，负责特异性识别
- 固定/连接层：生物素-亲和素、NTA-Cu2+/组氨酸、苯并苯酮光活化、NHS/EDC 共价连接等，实现定向或可再生固定
- 信号标记/放大元件：NADH、二茂铁(ferrocene)、甲基紫精(methyl viologen)、CNT、AuNPs、Pt 纳米粒子等，放大电化学或光学信号
- 读出系统：安培、电位、阻抗、SPR、化学发光等，输出电流、电位、阻抗或光学信号
中文摘要
本教程性综述简要回顾了基于电生成聚合物生物传感器概念的时间演进。文章将生物分子固定化最常用的方法归纳为直接电聚合、物理包埋、共价连接以及通过电聚合膜进行的亲和锚定，并讨论这些策略的机理与特点。综述进一步描述了近期生物分析应用，包括酶传感器、免疫传感器、DNA 传感器和生物芯片，强调利用模板控制纳米线与复合聚合物形貌，以改善生物分子负载、电子传递和检测灵敏度。文章还突出三维生物架构设计、碳纳米管/纳米粒子复合电聚合物以及亲和固定体系在提高生物传感器性能中的重要作用。
英文摘要
This tutorial review briefly surveys the chronological evolution of biosensor concepts based on electrogenerated polymers. The most common procedures of biomolecule immobilization are classified as direct electropolymerization, physical entrapment, covalent linkage, and anchoring by affinity interactions via electropolymerized films. These are discussed, and recent bioanalytical applications are described. The discussion emphasizes the use of templates for controlling the formation of nanowires and composite polymers. Recent advances in the design of three-dimensional biological architectures are also highlighted.