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
抗坏血酸（ascorbic acid, AA）；样品基质：0.1 M HAc-NaAc 缓冲液水溶液、维生素 C 片剂水溶液
检测原理
检测基于抗坏血酸在金电极表面的直接电化学氧化。在 0.4 V（vs. Ag/AgCl）下，AA 接近 PDMS-金工作电极表面并失去电子，生成脱氢抗坏血酸等氧化产物；电子经金层和 ITO 导电玻璃进入外电路，形成安培电流。金纳米颗粒/连续金层提供导电通道和催化氧化位点，PDMS 提供柔性支撑。电流大小与到达电极表面的 AA 浓度相关，在扩散控制下随浓度增加而增大，因此可在 0.023–7.00 mM 和 30–100 mM 范围内线性响应。该体系无酶、适配体或核酸放大，信号直接来自 AA 氧化，响应时间约 5 s。
检测灵敏度
LOD: 0.008 mM (S/N = 3)；线性范围: 0.023–7.00 mM 和 30–100 mM；斜率: 33.6262 和 1.0527；R^2 = 0.9972 (n = 11) 和 0.9962 (n = 8)
效应效果
该传感器对 AA 响应快，响应时间约 5 s。电极弯曲、扭转 360°、弯折 90°/180°后循环伏安曲线一致，AA 检测结果一致，说明机械变形不损害性能。4°C 保存两周后安培响应与新制备电极相同，稳定性良好。维生素 C 片剂测定与碘量法及标签一致：S1 1.0029±0.0863 g/L（碘量法 1.0205±0.0508，标签 1.0），S2 0.5105±0.0445 g/L（碘量法 0.4997±0.0573，标签 0.5），S3 0.0982±0.0107 g/L（碘量法 0.0964±0.0085，标签 0.1）。未报告选择性、抗干扰和 RSD。作者认为其柔性、生物相容、易制备，适合微流控、植入式及大规模生产。
传感器的构成
- 基底/柔性衬底：PDMS（聚二甲基硅氧烷）膜，提供化学惰性、生物相容和可变形支撑
- 金修饰层：化学镀金形成的金纳米颗粒/连续金层（HAuCl4·4H2O、KHCO3、葡萄糖镀液），作为导电与 AA 氧化界面
- 传感识别界面：裸露金表面，直接催化抗坏血酸氧化，无额外生物识别层
- 电极连接层：ITO（氧化铟锡）导电玻璃，连接柔性 PDMS-金电极与导线
- 辅助电极：Pt 对电极，构成电化学回路
- 参比电极：Ag/AgCl，提供稳定参比电位
- 检测介质：0.1 M HAc-NaAc 缓冲液（pH 4.5），提供支持电解质
中文摘要
微流控系统中常需要可变形电极。本文报道一种基于聚二甲基硅氧烷（PDMS）的柔性金电极，用于抗坏血酸（AA）检测。通过化学镀金将金纳米颗粒沉积在 PDMS 上，形成 PDMS-金复合膜并作为工作电极；对电极为铂，参比电极为 Ag/AgCl。该电极可弯曲、折叠成不同形状而不损坏，并保持良好电化学响应。在 0.1 M 醋酸-醋酸钠缓冲液（pH 4.5）中，于 0.4 V（vs. Ag/AgCl）下对 AA 进行安培检测，响应时间小于 5 s，电流与 AA 浓度在 0.023–7.00 mM 和 30–100 mM 范围内呈线性，检出限为 0.008 mM（S/N=3）。该传感器用于维生素 C 片剂中 AA 含量测定，结果与传统碘量法一致，显示其在便携式、柔性及潜在植入式检测中的应用价值。该设计为柔性电化学检测提供了简单、可重复的电极方案。
英文摘要
Electrode with optical shapes is appreciated in microfluidics. In this article, we reported a flexible poly(dimethylsiloxane) (PDMS)-based gold electrode for ascorbic acid detection. Gold nanoparticles were chemically deposited on PDMS and the composite film was applied as working electrode. The electrode could undergo deformation and display good response performance without damage. This biosensor could give quick response to ascorbic acid (AA) (<5s) and the currents were linear with concentrations of AA in range of 0.023-7.00 mM and 30-100 mM, respectively. Limit of detection was 0.008 mM (S/N=3). This biosensor has been applied to determine ascorbic acid content in vitamin C tablets and the results were consistent with traditional iodometric method.