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
甘油三酯（triglyceride, TG；模型底物三油酸甘油酯 triolein），样品基质：血清（serum）
检测原理
甘油三酯（TG）首先被脂肪酶水解为甘油和脂肪酸；甘油在甘油激酶（GK）催化下与 ATP 反应生成甘油-3-磷酸；甘油-3-磷酸氧化酶（GPO）进一步氧化甘油-3-磷酸并产生 H2O2。产生的 H2O2 在 Pt 电极表面于 0.4 V（vs Ag/AgCl）发生电化学氧化/分解，释放电子形成安培电流。由于 H2O2 生成量与 TG 浓度成正比，电流信号随 TG 浓度增加而增大。ZnONPs 提供高比表面积和导电通路，促进酶固定与电子传递；CHIT 提供生物相容性基质；戊二醛将酶共价固定于 CHIT 氨基，提高稳定性。
检测灵敏度
LOD: 20 mg/dl；线性范围: 50–650 mg/dl；灵敏度: 0.89 mg dl−1 μA−1；r = 0.985
效应效果
该传感器在 pH 7.5、35 °C、0.4 V 下 6 s 达到最大响应，4 °C 储存 7 个月半衰期，6 个月保留 75% 活性，7 个月降至 50%。批内 CV 为 1.04%，批间 CV 为 2.75%；血清加标回收率为 94.60±0.4% 和 96.00±0.23%。葡萄糖、尿酸、胆固醇、胆红素等生理浓度干扰物相对响应为 90–100%，无显著干扰。与商品酶法比色法对 20 份血清样本测定相关系数 r=0.985。健康人血清 TG 为 50–180 mg/dl，高甘油三酯血症患者为 200–499 mg/dl。与已有 TG 传感器相比，其响应时间、线性范围（50–650 mg/dl）和稳定性更优。
传感器的构成
- 基底电极：Pt 电极（Pt，面积 0.25 cm²），提供电子传导与安培信号换能。
- 纳米复合修饰层：ZnO 纳米粒子（ZnONPs）分散于壳聚糖（CHIT）膜，增大比表面积、促进酶固定和电子传递。
- 交联活化层：2.5% 戊二醛（glutaraldehyde）在 0.02 M 磷酸缓冲液（pH 7.0）中活化 CHIT 氨基，用于共价固定酶。
- 识别/催化元件：脂肪酶（lipase）、甘油激酶（GK）、甘油-3-磷酸氧化酶（GPO）共价共固定，级联催化 TG 生成 H2O2。
- 信号产物：H2O2，在 0.4 V（vs Ag/AgCl）被氧化产生电流。
- 电化学读出系统：Ag/AgCl 参比电极、Pt 辅助电极和 Autolab 恒电位仪/电位计，用于安培法测量电流。
中文摘要
本文报道了一种基于壳聚糖（CHIT）–氧化锌纳米粒子（ZnONPs）复合膜的新型安培法甘油三酯（TG）生物传感器。将脂肪酶、甘油激酶（GK）和甘油-3-磷酸氧化酶（GPO）共价共固定于沉积在 Pt 电极表面的 CHIT–ZnONPs 复合膜上，并通过 X 射线衍射、扫描电镜、循环伏安和电化学阻抗谱进行表征。传感器在 pH 7.5、35 °C 下 6 s 内达到最优响应，在 0.4 V（vs Ag/AgCl）检测由共固定酶从三油酸甘油酯产生的 H2O2 所产生的电流。三油酸甘油酯浓度 50–650 mg/dl 范围内电流呈线性关系，检出限为 20 mg/dl，4 °C 储存半衰期约 7 个月。该传感器不受生理浓度血清物质干扰，并用于健康人和高甘油三酯血症患者血清 TG 测定。
英文摘要
A method is described for construction of a novel amperometric triglyceride (TG) biosensor based on covalent co-immobilization of lipase, glycerol kinase (GK) and glycerol-3-phosphate oxidase (GPO) onto chitosan (CHIT) and zinc oxide nanoparticles (ZnONPs) composite film deposited on the surface of Pt electrode. The enzymes-ZnONPs-CHIT composite was characterized by X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscope (SEM), cyclic voltammetry (CV) and electrochemical impedance spectroscopy (EIS). The sensor showed optimum response within 6s at pH 7.5 and temperature of 35°C. The sensor measures current due to electrons generated at 0.4V against Ag/AgCl from H(2)O(2), which is produced from triolein by co-immobilized enzymes. A linear relationship was obtained between a wide triolein concentration range (50-650 mg/dl) and current (mA) under optimum conditions. The biosensor showed high sensitivity, low detection limit (20 mg/dl) and good storage stability (half-life of 7 months at 4°C). The biosensor was unaffected modified by a number of serum substances at their physiological concentrations. The biosensor was evaluated and employed for determination of TG in sera in apparently healthy subjects and persons suffering from hypertriglyceridemia.