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, D-glucose），样品基质：人血清（健康人与糖尿病人血清，稀释后进样）
检测原理
人血清样品经稀释后由毛细管电泳分离，葡萄糖随电渗流迁移至出口处的微生物传感器。传感器中的 GOx 在壳聚糖/SWNTs/Nafion 复合层内催化葡萄糖氧化，生成葡萄糖酸内酯和 H2O2。H2O2 扩散至铂化金电极表面，并在 +0.80 V（vs. SCE）下发生电化学氧化，产生与葡萄糖浓度成正比的安培峰电流。SWNTs 和铂化金层增强电子传递与酶负载，壳聚糖和 Nafion 固定酶并降低干扰物影响。CHI802b 记录峰电流，实现葡萄糖定量。
检测灵敏度
LOD: 1 μM (S/N = 3)；线性范围: 5 μM–1 mM；灵敏度斜率: 5.74 nA mM−1；相关系数: 0.9986（摘要）/0.9988（正文）；回归方程: y(nA) = -0.0608 + 5.74x(mM)
效应效果
传感器重现性与稳定性良好：0.1 mM 葡萄糖连续 7 次进样，迁移时间和峰电流 RSD 分别为 1.7% 和 2.6%；标准曲线斜率/截距 RSD 为 4.3%/3.5%；4 ℃ 保存 1 个月后峰电流保持 87%。抗干扰性好，0.33 mM 抗坏血酸和 0.125 mM 尿酸在混合体系中峰过小，半胱氨酸和对乙酰氨基酚无干扰。与铜电极相比灵敏度和抗高压干扰能力更高；Au/Pt/PPD/GOx 传感器 RSD >64%。健康人血清测得 4.9 mM（参考 5.1/5.0 mM），糖尿病人 6.9/7.0 mM（参考 7.3/7.4 mM），标准加入回收率 98–105%。
传感器的构成
- 基底电极：Au 微盘电极（200 μm 金线）插入熔融石英毛细管，作为工作电极与 CE 检测端。
- 铂化层：在 0.1 M HCl/2 mM H2PtCl6 中 -0.3 V 电沉积 Pt，形成多孔铂化 Au 表面，增大有效面积并促进电子传递。
- 生物复合修饰层：-3.0 V 电沉积 1.0% 壳聚糖、0.5 mg mL−1 SWNTs 和 800 U mL−1 GOx 复合水凝胶，固定酶并提供导电通道。
- 封闭稳定层：1.0% Nafion 水溶液浸涂两次，形成选择性屏障，减少酶流失并提高抗干扰性。
- 识别元件：GOx（葡萄糖氧化酶）特异性催化葡萄糖氧化。
- 信号产物：H2O2（葡萄糖氧化生成），在 +0.80 V vs. SCE 下于电极表面电化学氧化产生安培电流。
- 读出电极：SCE 参比电极与 Pt 线圈辅助电极，配合 CHI802b 电化学分析仪记录峰电流。
中文摘要
本文报道了一种用于毛细管电泳（CE）的葡萄糖微生物传感器，并将其作为电化学检测器用于人血清中葡萄糖的测定。该微生物传感器以铂化金微盘电极为基底，通过电沉积将单壁碳纳米管（SWNTs）–葡萄糖氧化酶（GOx）–壳聚糖生物复合材料固定于电极表面，再用 Nafion 浸涂以稳定酶层。系统研究了分离电压、检测电位、缓冲液 pH 和浓度等影响因素，获得适宜条件：25 mM PBS（pH 8.0）运行缓冲液、250 V cm−1 分离场强、0.80 V（vs. SCE）检测电位。在优化条件下，葡萄糖在 5 μM–1 mM 范围内呈良好线性，相关系数为 0.9986/0.9988，检出限为 1 μM（S/N=3）。传感器具有良好稳定性和耐用性，迁移时间和峰电流相对标准偏差分别为 1.7% 和 2.6%。该方法成功测定了健康人和糖尿病人血清中的葡萄糖，显示其作为临床诊断仪器的应用前景。
英文摘要
A glucose micro-biosensor was employed as detector in capillary electrophoresis (CE) for determining the concentration of glucose in human serum. The micro-biosensor was based on the immobilization of the SWNTs-glucose oxidase-chitosan biocomposite at a platinized Au electrode by electrodeposition. The influencing factors including separation voltage, detection potential, pH value, and the concentration of the buffer were studied. Suitable conditions were obtained for the determination of glucose: running buffer, 25 mM PBS (pH 8.0); separation field strength, 250 V cm(-1); detection potential, 0.80 V vs. saturated calomel electrode. Under optimized detection conditions, glucose responded linearly from the range of 5 μM to 1 mM with a correlation coefficient of 0.9986 for the injection voltage of 5.0 kV and injection time of 10 s. The concentration limit of detection of the method was 1 μM (S/N = 3). The micro-biosensor exhibited good stability and durability in the analytical procedures. The relative standard deviation of the migration time and peak current were 1.7% and 2.6%, respectively. Glucose in human serum from two healthy individuals and two diabetics was successfully determined, giving a good prospect for a new clinical diagnostic instrument.