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），样品基质为PBS缓冲液（pH 7.0）
检测原理
该传感器以不锈钢针电极为基底，Pt-Pb纳米颗粒作为导电修饰层，壳聚糖膜包埋葡萄糖氧化酶。检测时，葡萄糖扩散进入CS-GOD膜并被GOD催化氧化，伴随生成过氧化氢；过氧化氢在0.3 V（vs. SCE）下于电极表面发生电化学氧化，产生与葡萄糖浓度成正比的安培电流。Pt-Pb纳米颗粒具有较大比表面积和较低电荷转移电阻，可改善GOD活性中心与电极之间的电子传递，相当于电子传导隧道，从而放大电流响应。p-BQ还原消耗质子触发CS沉积，使GOD在温和条件下固定并保持活性。最终通过电化学工作站记录电流-时间曲线，实现葡萄糖的定量检测。
检测灵敏度
线性范围: 0.03–9 mM；电流灵敏度: 0.4485 μA/mM；响应时间: 15 s；KappM: 4.9837 mM；R = 0.9995
效应效果
该传感器在pH 7.0 PBS中对连续加入的葡萄糖表现出良好安培响应，线性范围为0.03–9 mM，电流灵敏度为0.4485 μA/mM，响应时间15 s，表观米氏常数4.9837 mM，表明固定化GOD仍具有较高酶活性和对葡萄糖的亲和力。Pt-Pb纳米颗粒使电荷转移电阻由裸SSN电极的1800 kΩ降至100 Ω，有效面积增至0.189 cm2，显著增强小面积针电极的电流信号。MTT细胞实验显示L929细胞相对活力为93±5%，提示电极具有较低细胞毒性。作者认为该技术可为针型葡萄糖生物传感器制备提供合适方法，适用于糖尿病血糖监测。文中未报告选择性、稳定性、重现性和实际样品回收率。
传感器的构成
- 基底/换能器电极：不锈钢针电极（SSN electrode），直径0.35 mm，作为工作电极提供导电基底和针形植入结构。
- 纳米材料修饰层：Pt-Pb纳米颗粒（Pt-Pb nanoparticles，PbPtx合金），电沉积于SSN表面，粒径约200–300 nm，膜厚约100 nm，用于加速电子转移、增大有效面积并降低电荷转移电阻。
- 固定基质层：壳聚糖（CS）膜，通过p-BQ触发电沉积形成，用于包埋和固定GOD，提供生物相容性成膜环境。
- 识别元件：葡萄糖氧化酶（GOD，EC 1.1.3.4），共电沉积于CS膜中，用于催化葡萄糖氧化并产生电化学信号。
- 成膜触发剂：对苯醌（p-BQ），在-0.1 V下还原消耗质子，使CS局部酸化沉积，实现温和条件下GOD-CS共沉积。
- 工作介质：磷酸盐缓冲液（PBS，0.2 M，pH 7.0），提供离子导电环境并维持酶活性。
中文摘要
本研究报道了一种针型安培葡萄糖生物传感器的制备与电化学性能。作者首先通过电沉积在不锈钢针电极（SSN）表面制备Pt-Pb纳米颗粒修饰层，得到Pt-Pb/SSN电极；随后在含对苯醌（p-BQ）、壳聚糖（CS）和葡萄糖氧化酶（GOD）的混合溶液中，以p-BQ还原消耗质子为触发，将CS-GOD生物复合膜共电沉积于Pt-Pb/SSN电极表面。电化学表征表明，Pt-Pb纳米颗粒可加速电子转移、降低电荷转移电阻并增大电极有效面积，从而改善小面积针电极的传感性能。该传感器对葡萄糖的检测范围为0.03–9 mM，电流灵敏度为0.4485 μA/mM，响应时间为15 s，表观米氏常数为4.9837 mM。细胞实验显示电极具有较低细胞毒性。该工作为针型葡萄糖生物传感器的制备提供了可行技术。
英文摘要
A glucose biosensor was fabricated by electrodepositing chitosan (CS)-glucose oxidase(GOD) biocomposite onto the stainless steel needle electrode (SSN electrode) modified by Pt-Pb nanoparticles (Pt-Pb/SSN electrode). Firstly, Pt-Pb nanoparticles were deposited onto the SSN electrode and then CS-GOD biocomposite was co-electrodeposited onto the Pt-Pb/SSN electrode in a mixed solution containing p-benzoquinone (p-BQ), CS and GOD. The electrochemical results showed that the Pt-Pb nanoparticles can accelerate the electron transfer and improve the effective surface area of the SSN electrode. As a result, the detection range of the proposed biosensor was from 0.03 to 9 mM with a current sensitivity of 0.4485 μA/mM and a response time of 15 s. The Michaelis constant value was calculated to be 4.9837 mM. The cell test results indicated that the electrodes have a low cytotoxicity. This work provided a suitable technology for the fabrication of the needle-type glucose biosensor.