组成图示
点击图片查看大图 · 依据论文自动绘制
传感器类型
电化学生物传感器
检测对象
葡萄糖（glucose）；样品基质：磷酸盐缓冲液模型样品、蜂蜜、糖浆
检测原理
葡萄糖进入电极表面后，被固定于聚间苯二胺膜中的葡萄糖脱氢酶（GDH）催化氧化，同时辅因子 NAD+ 被还原为 NADH。NADH 扩散至二氧化铑（RhO2）介体层，在较低工作电位（如 +0.35 V vs Ag/AgCl）下发生氧化，电子经 RhO2 传递至丝网印刷碳电极，产生与葡萄糖浓度成正比的安培电流。由于 NADH 在碳电极上直接氧化需要高过电位，而 RhO2 介导可在低电位完成电子转移，从而显著降低抗坏血酸、尿酸和对乙酰氨基酚等易氧化干扰物的贡献。
检测灵敏度
LOD: 210 mg L−1 (3σ)；线性范围: 500–5000 mg L−1；回归方程: y = 5.00 × 10−6x + 0.0129；R^2 = 0.991
效应效果
在 -0.2 至 +0.45 V 电位窗口内，抗坏血酸、尿酸和对乙酰氨基酚的响应可忽略；在 +0.35 V 下干扰被进一步抑制，响应时间为 39 s。传感器经 50 次以上注射后仍保持活性，6°C 保存 1 个月未出现原始信号损失。实际样品中，蜂蜜测定值为 33.84 ± 5.63%（n=4），参考法为 33.97 ± 2.16%；糖浆测定值为 26.06 ± 4.70%，参考法为 24.31 ± 4.74%；Lord 检验 u 值分别为 0.017 和 0.185，均小于临界值 0.406，表明与参考法无显著差异。文中未单独报告 RSD 与加标回收率，但作者认为该传感器可用于食品工业和临床实践中的葡萄糖检测。
传感器的构成
- 基底/工作电极：丝网印刷碳电极（SPCE），碳墨（carbon ink）印刷于陶瓷基底，提供导电与电化学换能基础
- 电子介体层：二氧化铑（RhO2），修饰于 SPCE 表面，促进 NADH 在低电位下氧化
- 识别元件：葡萄糖脱氢酶（GDH），催化葡萄糖氧化并驱动 NAD+ 还原
- 辅因子：烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（NAD+），与 GDH 共固定，参与酶反应生成 NADH
- 固定层：间苯二胺（m-phenylenediamine）电聚合膜，固定 GDH 与 NAD+ 并维持酶活性
- 读出体系：三电极薄层流动池，含 Ag/AgCl 参比电极、不锈钢对电极和 AUTOLAB 电化学工作站，直流安培法读取电流
中文摘要
本文报道了一种基于丝网印刷碳电极（SPCE）的葡萄糖电化学生物传感器。该传感器以二氧化铑（RhO2）作为电子介体修饰于碳电极表面，用于在较低电位下促进 NADH 的氧化；葡萄糖脱氢酶（GDH）及其辅因子 NAD+ 通过间苯二胺（m-phenylenediamine）电聚合膜共同固定于电极表面。在优化的磷酸盐缓冲液、电位和流速条件下，传感器对葡萄糖呈安培响应，线性范围为 500–5000 mg L−1，检出限为 210 mg L−1（3σ），响应时间为 39 s。与基于葡萄糖氧化酶的传感器相比，该传感器在所选电位下不受抗坏血酸、尿酸和对乙酰氨基酚的明显干扰，并可用于蜂蜜和糖浆等实际样品中葡萄糖的检测。
英文摘要
The described glucose biosensor is based on a screen-printed carbon electrode (SPCE) modified by rhodium dioxide, which functions as a mediator. The electrode is further modified by the enzyme glucose dehydrogenase, which is immobilized on the electrode's surface through electropolymerization with m-phenylenediamine. The enzyme biosensor was optimized and tested in model glucose samples. The biosensor showed a linear range of 500-5000 mg L(-1) of glucose with a detection limit of 210 mg L(-1) (established as 3σ) and response time of 39 s. When compared with similar glucose biosensors based on glucose oxidase, the main advantage is that neither ascorbic and uric acids nor paracetamol interfere measurements with this biosensor at selected potentials.