组成图示
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传感器类型
电化学发光(ECL)生物传感器
检测对象
尿酸（uric acid, UA），样品基质为真实血清（serum），用磷酸盐缓冲液稀释后检测。
检测原理
该传感器以尿酸酶作为识别元件，催化尿酸氧化并生成 H2O2。在 pH 8.0 磷酸盐缓冲液中，BTPPO 在 polyNiTSPc/ITO 电极表面发生电氧化；polyNiTSPc 中的 Ni(III)/Ni(II) 氧化还原循环可催化 BTPPO 氧化，提高氧化产物生成效率。BTPPO 氧化中间体与 H2O2 反应生成 1,2-二氧杂环丁烷二酮，随后分解为激发态 CO2* 和基态 CO2；CO2* 返回基态时发射 460 nm 光。尿酸浓度越高，酶促产生的 H2O2 越多，ECL 强度越强。定量分析在 0.82 V 电位下记录 ECL 光强。
检测灵敏度
LOD: 8.0 × 10−6 mol L−1 (S/N = 3)；线性范围: 6.0 × 10−5–6.0 × 10−4 mol L−1；Log(y) = 3.57 + 0.47Log(x), R = 0.9982
效应效果
该传感器对常见干扰物耐受性较好：测定 8.0×10−5 mol L−1 尿酸时，相对误差小于 5% 的允许比例为 Cl−/K+ 800、NH4+ 350、Mg2+ 200、葡萄糖/蔗糖/乳糖/谷氨酸/尿素/麦芽糖 150、抗坏血酸 100。电极重现性 RSD 为 3.3%（n=7），2.0×10−4 mol L−1 尿酸 RSD 为 3.8%（n=11）；缓冲液保存 7 天后保留 94% 初始响应。21 份真实血清结果与 Sysmex CHEMIX-180 常规方法比较良好，加标回收率 91.4–104.5%，RSD 3.4–3.7%（n=7）。作者认为方法选择性高、检测限低、简便低成本，适用于血清尿酸检测，并可推广至其他酶促产生 H2O2 的分子。
传感器的构成
- 基底/换能器电极：ITO 导电玻璃电极（indium tin oxide, ITO），作为工作电极，提供电子转移并激发 BTPPO 的电化学发光。
- 电催化修饰层：电聚合四磺酸酞菁镍膜（polyNiTSPc，由 NiTSPc 电聚合形成），通过 Ni(III)/Ni(II) 循环催化氧化 BTPPO，增强 ECL 信号。
- 识别元件：尿酸酶（uricase），催化尿酸氧化并生成 H2O2，提供对尿酸的选择性识别。
- 信号标记物：双-[3,4,6-三氯-2-(戊氧羰基)苯基]草酸酯（BTPPO），作为 ECL 发光底物，与 H2O2 反应产生 460 nm 光。
- 反应介质：pH 8.0 磷酸盐缓冲液（phosphate buffer solution），维持尿酸酶活性并提供 BTPPO ECL 反应环境。
- 读出系统：BPCL 超微弱化学发光分析仪与 CHI660a 电化学分析仪，在 0.82 V 下施加电位并记录 ECL 光强。
中文摘要
本文报道了一种基于电化学发光（ECL）的尿酸生物传感器。作者将四磺酸酞菁镍（NiTSPc）在氧化铟锡（ITO）导电玻璃电极表面进行循环伏安电聚合，制备 polyNiTSPc/ITO 修饰电极。系统研究了双-[3,4,6-三氯-2-(戊氧羰基)苯基]草酸酯（BTPPO）在该修饰电极上的 ECL 行为，发现痕量过氧化氢（H2O2）可显著增强 BTPPO 的 ECL 强度，且增强程度随 H2O2 浓度升高而增大。基于尿酸在尿酸酶催化下氧化生成 H2O2 的酶促反应，构建了 BTPPO/尿酸酶/尿酸/polyNiTSPc/ITO ECL 检测体系。在 pH 8.0 磷酸盐缓冲液中，尿酸浓度与 ECL 强度呈对数线性关系。该传感器用于真实血清样品中尿酸检测，结果与常规生化分析仪方法比较良好，具有选择性高、操作简便、成本低等优点。
英文摘要
Nickel(ii) tetrasulfophthalo-cyanine (NiTSPc) could be electrodeposited onto an indium tin oxide (ITO) electrode to form an electropolymerization film of NiTSPc. The electrochemiluminescent (ECL) behavior of bis-[3,4,6-trichloro-2-(pentyloxy-carbonyl)-phenyl] oxalate (BTPPO) on this modified electrode was investigated in detail. The emission of ECL of BTPPO can be greatly enhanced by hydrogen peroxide at this modified electrode. Thus, a new ECL biosensor for uric acid was developed based on the enzymatic reaction of uric acid in the presence of uricase to produce H(2)O(2). The developed sensor has been used to detect uric acid in real serum samples, and the results compared well with those obtained by the routine method.