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
过氧化氢（hydrogen peroxide, H2O2）；样品基质：0.1 mol/L pH 7.0 PBS 缓冲液（含 0.4 mmol/L HQ）
检测原理
HRP 嵌入 DMPC 支撑型双层脂质膜中，PDA 电聚合膜覆盖其表面，形成类生物膜微环境并保护酶。当 H2O2 扩散至电极界面时，被 HRP 催化还原；对苯二酚（HQ）作为可溶性电子介体被氧化，电子经 HRP 传递至玻碳电极。在恒电位 -150 mV 下，H2O2 浓度升高使催化还原电流增大，稳态安培电流与 H2O2 浓度成正比。BLM 限制大分子干扰并降低背景噪声，PDA 膜进一步屏蔽抗坏血酸、半胱氨酸等干扰物并减少酶泄漏，从而增强选择性、重复性和稳定性。
检测灵敏度
LOD: 1.0 × 10−7 mol L−1 (S/N = 3)；线性范围: 2.5 × 10−7–3.1 × 10−3 mol L−1；相关系数 = 0.9992
效应效果
该传感器对 H2O2 响应时间小于 5 s，校准曲线相关系数 0.9992，相对标准偏差 2.8%。选择性方面，40 倍浓度的抗坏血酸（AA）、L-半胱氨酸（l-cys）和甘氨酸（Gly）均不干扰 H2O2 测定，归因于 PDA 膜对干扰物的屏蔽。重现性方面，6 个独立制备电极的 RSD 为 3.2%；同一电极连续 20 次测量电流仅下降 2.5%。储存稳定性显著优于 HRP/BLM 电极：PDA/HRP/BLM 在 4°C、0.1 mol/L pH 7.0 PBS 中保存 3 周仍保留 84% 初始响应，RSD 4.5%；而 HRP/BLM 4 天内损失 80% 初始响应。作者认为其灵敏度优于已有 H2O2 BLM 传感器，适用于 H2O2 的长期稳定监测。
传感器的构成
- 基底电极：玻碳电极（GCE），经氧化铝抛光和超声清洗，作为电子转导基底。
- 支撑型双层脂质膜：二肉豆蔻酰磷脂酰胆碱（DMPC）自组装形成 BLM，提供类生物膜微环境并限制大分子干扰。
- 酶识别/催化元件：辣根过氧化物酶（HRP）嵌入 BLM，催化 H2O2 还原。
- 表面稳定层：聚多巴胺（PDA）电聚合薄膜，覆盖 HRP/BLM 表面，增强机械/储存稳定性并屏蔽干扰物。
- 电子介体：对苯二酚（HQ），在 HRP 催化下参与电子传递，产生安培电流。
- 工作缓冲液：0.1 mol/L pH 7.0 PBS，含 0.4 mmol/L HQ，维持酶活性和介体浓度。
中文摘要
本文报道了一种在双层脂质膜（BLM）表面电聚合聚多巴胺（PDA）膜、并固定辣根过氧化物酶（HRP）的生物传感器。电化学阻抗谱（EIS）用于监测 PDA 膜对 HRP/BLM 电极的覆盖。循环伏安法（CV）用于研究 PDA/HRP/BLM 电极上 H2O2 的电催化还原。该传感器对 H2O2 的响应时间小于 5 s，在 2.5×10−7 至 3.1×10−3 mol/L 浓度范围内获得良好线性关系，检出限为 1.0×10−7 mol/L（S/N=3）。在 0.1 mol/L pH 7.0 PBS 中 4°C 保存 3 周后，BLM/HRP/PDA 生物传感器的响应电流仍保留初始值的 84%。PDA 膜覆盖使 PDA/HRP/BLM 生物传感器的选择性、重复性和储存稳定性显著提高。
英文摘要
In this paper, a polydopamine (PDA) film is electropolymerized on the surface of bilayer lipid membrane (BLM) which is immobilized with horseradish peroxidase (HRP). The coverage of the PDA film on HRP/BLM electrode is monitored by electrochemical impedance spectroscopy (EIS). The electrocatalytic reduction of H(2)O(2) at the PDA/HRP/BLM electrode is studied by means of cyclic voltammetry (CV). The biosensor has a fast response to H(2)O(2) of less than 5s and an excellent linear relationship is obtained in the concentration range from 2.5×10(-7) to 3.1×10(-3) molL(-1), with a detection limit of 1.0×10(-7) molL(-1) (S/N=3). The response current of BLM/HRP/PDA biosensor retains 84% of its original response after being stored in 0.1 molL(-1) pH 7.0 PBS at 4°C for 3 weeks. The selectivity, repeatability, and storage stability of PDA/HRP/BLM biosensor are greatly enhanced by the coverage of polydopamine film on BLM.