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
牛血清白蛋白（BSA）的羟基自由基氧化损伤程度（Fenton-mediated BSA oxidative damage）；样品基质：pH 5.0 PBS/Fenton试剂（FeSO4/H2O2）孵育体系。
检测原理
该传感器以BSA/PoPD/C-Ni/GCE为工作电极。Fenton试剂中Fe2+与H2O2反应生成羟基自由基（·OH），·OH攻击膜内BSA的氨基酸残基，引起侧链氧化、羰基含量增加和构象改变，使BSA膜导电性显著下降。PoPD作为电活性探针，其氧化还原电子传递依赖BSA/PoPD复合膜的导电通道；BSA损伤后电子传递受阻，PoPD氧化峰电流降低。方波伏安法（SWV）以相对峰电流比i/i0表征损伤程度，损伤越重，i/i0越低。电化学阻抗谱（EIS）显示电荷转移电阻Rct由40000 Ω增至750000 Ω，验证界面电荷转移受阻。
检测灵敏度
未报告LOD、线性范围、灵敏度斜率或相关系数。
效应效果
对照实验表明，单独H2O2、Fe2+或空白孵育均无明显信号变化，说明响应主要来自羟基自由基介导的BSA损伤。抗氧化剂实验显示，抗坏血酸（AA）和儿茶素（catechin）在0.125 mM和0.04 mM时信号降低最少，芦荟大黄素（AE）在约0.125 mM以下趋于平稳；AA和儿茶素高浓度下出现促氧化趋势。同一电极连续10次测定RSD为2.08%，5个不同电极制备重现性RSD为7.97%；使用6天后SWV电流保持为初始的87.96%。作者认为该方法可补充蛋白质氧化损伤研究。
传感器的构成
- 基底电极：玻碳电极（GCE），作为工作电极与电子传导基底。
- 纳米修饰层：碳包覆镍纳米粒子（C-Ni，平均直径10–50 nm），滴涂于GCE表面，构建导电纳米复合膜。
- 电活性探针层：聚邻苯二胺（PoPD），由邻苯二胺（oPD）在C-Ni/GCE上电聚合形成，提供可氧化还原信号。
- 蛋白固定层：牛血清白蛋白（BSA），通过静电作用在PoPD/C-Ni/GCE表面固定，作为被羟基自由基损伤的蛋白模型。
- 清洗处理：0.2%十二烷基硫酸钠（SDS）溶液洗涤并纯水冲洗，去除未固定BSA。
中文摘要
本文开发了一种基于牛血清白蛋白（BSA）/聚邻苯二胺（PoPD）/碳包覆镍（C-Ni）纳米生物复合膜修饰玻碳电极（GCE）的电化学方法，用于检测羟基自由基诱导的BSA氧化损伤。这是首次将电化学方法应用于Fenton反应介导的蛋白质氧化损伤分析。羟基自由基由Fe2+/H2O2 Fenton反应产生，并通过紫外-可见光谱验证。以PoPD氧化峰电流强度的降低作为BSA损伤的电化学指示信号。BSA损伤还通过水平衰减全反射傅里叶变换红外光谱（ATR-FTIR）和紫外-可见光谱测定蛋白质羰基含量变化加以验证。考察了H2O2浓度、Fe2+与H2O2摩尔比及孵育时间对BSA损伤的影响，并研究了抗氧化剂对BSA的保护作用。结果表明，所提出的电化学方法有望进一步应用于蛋白质氧化损伤研究。
英文摘要
A sensitive electrochemical procedure based on bovine serum albumin (BSA)/poly-o-phenylenediamine (PoPD)/carbon-coated nickel (C-Ni) nanobiocomposite film modified glassy carbon electrode (BSA/PoPD/C-Ni/GCE) has been developed to explore the electrochemical detection of BSA damage induced by hydroxyl radical. It is the first time that the electrochemical method has been applied for the analysis of Fenton-mediated oxidative damage to proteins. The hydroxyl radical was generated by Fenton reaction (Fe(2+)/H(2)O(2)), which was also validated by ultraviolet-visible (UV-vis) spectroscopy. The decrease in intensity of the PoPD oxidation signals was used as an indicator for the detection of BSA damage. Damage to BSA was also validated by horizontal Attenuation Total Reflection Fourier Transform Infra-red (ATR-FTIR) spectroscopy and the change of protein carbonyl group content achieved by UV-vis spectroscopy. Effects of H(2)O(2) concentration, the ratio of Fe(2+) and H(2)O(2) and incubation time on BSA damage were examined. Protections of BSA from damage by antioxidants were also investigated. These conclusions demonstrated that the proposed electrochemical method is expected to the further application for protein damage studies.