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
西维因（carbaryl，论文作为有机磷农药模型化合物）；样品基质：0.1 M磷酸盐缓冲液（PBS）标准溶液，可拓展至环境水样/食品基质。
检测原理
AChE固定于CdS-G-CHIT/GCE上。在0.1 M PBS中，AChE催化ATCl水解生成硫代胆碱（Thiocholine）和胆碱；Thiocholine在680 mV发生不可逆氧化，产生氧化电流。CdS-G纳米复合材料提供高导电通道，降低电子转移电阻，提高酶负载和电子传递，使电流增强。当电极浸入含carbaryl的溶液2 min，carbaryl与AChE活性位点结合，抑制酶催化活性，使Thiocholine生成减少，氧化峰电流下降。抑制率=(1-I_exp/I_control)×100，随carbaryl浓度增加而增加，并与log[carbaryl]呈线性。该体系未采用外源信号放大，主要依靠CdS-G增强电子转移和酶固定。
检测灵敏度
LOD: 0.7 ng mL-1 (S/N=3)；线性范围: 2 ng mL-1–2 μg mL-1（inhibition vs log[carbaryl]）；ATCl LOD: 35 μM (S/N=3)；ATCl 线性范围: 0.1–1.5 mM；Km: 0.24 mM
效应效果
传感器对ATCl响应电流约为CHIT/GCE的3倍，Km 0.24 mM，低于AuNPs sol-gel 0.45 mM、CNT复合膜0.66 mM和PEI修饰电极1.5 mM，表明酶活性与亲和力较高。抑制时间仅2 min，短于壳聚糖电沉积膜8 min和普鲁士蓝修饰电极10 min。批内RSD 6.3%，批间RSD 8.2%；4℃保存7 d无明显下降，20 d保留83%初始电流。被一定浓度carbaryl抑制后，PBS浸泡10 min可恢复91.3%。未报告选择性、抗干扰和实际样品回收率。作者认为可用于有机磷农药暴露的快速、现场分析。
传感器的构成
- 基底电极：玻璃碳电极（GCE），作为工作电极与电子转底。
- 固定基质层：壳聚糖（CHIT），涂覆于GCE，用于固定CdS-G与AChE。
- 纳米修饰层：CdS修饰石墨烯（CdS-G）纳米复合材料，石墨烯含量4.6%，提供导电通道并促进电子转移。
- 识别元件：乙酰胆碱酯酶（AChE），固定于CdS-G-CHIT层，催化ATCl水解。
- 底物/信号前体：乙酰硫代胆碱氯化物（ATCl），水解生成硫代胆碱（Thiocholine），氧化产生电流。
- 反应介质：0.1 M磷酸盐缓冲液（PBS，pH 7.0），维持酶活性与离子环境。
中文摘要
本文报道了一种基于固定化乙酰胆碱酯酶（AChE）于硫化镉修饰石墨烯（CdS-G）纳米复合材料的快速、高灵敏有机磷（OPs）安培生物传感器。所制备传感器对乙酰硫代胆碱（ATCl）具有高亲和力，米氏常数（Km）为0.24 mM。由于CdS-G纳米复合材料的引入，传感器表现出快速抑制时间（2 min）。基于有机磷化合物对固定化AChE酶活性的抑制，并以西维因为模型化合物，该传感器在有机磷检测中表现出良好性能，包括良好的重现性、可接受的稳定性，以及抑制率与log[carbaryl]在2 ng/mL至2 μg/mL范围内呈可靠线性关系，检出限为0.7 ng/mL，为酶抑制剂分析提供了新的有前景工具。
英文摘要
This work reports a rapid and sensitive organophosphates (OPs) amperometric biosensor based on acetylcholinesterase (AChE) immobilized on CdS-decorated graphene (CdS-G) nanocomposite. The as-prepared biosensor shows high affinity to acetylthiocholine (ATCl) with a Michaelis-Menten constant (K(m)) value of 0.24 mM. A rapid inhibition time (2 min) is obtained due to the integration of the CdS-G nanocomposite. Based on the inhibition of OPs on the enzymatic activity of the immobilized AChE, and used carbaryl as the model compound, the resulting biosensor exhibits excellent performance for OPs detection including good reproducibility, acceptable stability, and a reliable linear relationship between the inhibition and log[carbaryl] from 2 ng mL⁻¹ up to 2 μg mL⁻¹ with a detection limit of 0.7 ng mL⁻¹,which provides a new promising tool for analysis of enzyme inhibitors.