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：PBS 缓冲液、人血清（human blood serum）
检测原理
该传感器基于酶促反应与电化学换能。葡萄糖氧化酶（GOD）固定于壳聚糖–金纳米片复合膜中，选择性催化葡萄糖在氧气存在下氧化，生成葡萄糖酸和过氧化氢（H2O2）。H2O2 扩散至金纳米片表面，在 0.65 V 发生电催化氧化或在 −0.2 V 发生电催化还原，产生与 H2O2 浓度成正比的电流。由于 GOD 催化将葡萄糖转化为可电化学检测的 H2O2，相当于酶催化信号放大；金纳米片具有大比表面和（111）晶面，促进 GOD 电子转移并降低 H2O2 电催化过电位，因此电流随葡萄糖浓度增加而线性增强。
检测灵敏度
LOD: 200 μM；线性范围: 2–20 mM (R = 0.999, 0.65 V)、2–10 mM (R = 0.993, −0.2 V)；灵敏度: 49.5 μA mM−1 cm−2 (0.65 V)；人血清加标线性: R = 0.995
效应效果
传感器对多巴胺（DA）、抗坏血酸（AA）和尿酸（UA）等 0.1 mM 常见干扰物在 −0.2 V 下对 2 mM 葡萄糖响应可忽略，选择性良好。对 6 mM 葡萄糖的 RSD 在 0.65 V 和 −0.2 V 分别为 4.5% 和 4.0%，人血清中为 4.6%；2 mM H2O2 的 RSD 为 4.1%。人血清原葡萄糖浓度为 6.10 mM，加标 2、4、6、8、10 mM 后线性良好（R=0.995）。4°C 存储第 2 天保留 91%、第 5 天保留 79% 响应，固定 GOD 比溶解 GOD 更稳定。其灵敏度高于 Au 纳米棒传感器（15.17 μA mM−1 cm−2），重现性优于 Pt 纳米颗粒（RSD 5.2%）和 Au 纳米棒（RSD 5.1%），适用于缓冲液与人血清葡萄糖检测。
传感器的构成
- 基底电极：玻璃碳电极（GCE），抛光清洗后作为工作电极与电子传导基底
- 纳米催化层：金纳米片（Au nanoplates，TA 还原制备），提供高比表面并电催化 H2O2 氧化/还原
- 复合固定膜：壳聚糖（chitosan，0.5%），稳定 Au 纳米片并包埋 GOD
- 识别元件：葡萄糖氧化酶（GOD，40 mg/mL），选择性催化葡萄糖氧化生成 H2O2
- 信号中间物：过氧化氢（H2O2），在 0.65 V 氧化或 −0.2 V 还原产生电流
- 检测介质：磷酸盐缓冲液（PBS，0.2 M，pH 7.4，O2 饱和），提供 GOD 反应所需 O2 与离子环境
- 电化学池电极：Ag/AgCl（饱和 KCl）参比电极与 Pt 对电极，用于三电极电位控制
中文摘要
本文报道了一种以单宁酸（TA）为还原剂、在室温水相中绿色制备金纳米片（Au nanoplates）的方法。TA 是环境友好、可溶的多酚类化合物，其酚羟基可将 Au3+ 还原为金属金，形成以（111）晶面为主的三角形和六边形纳米片，边长约 400–700 nm，厚度约 18 nm。所得 Au 纳米片对 H2O2 的氧化和还原均表现出显著电催化活性。作者将葡萄糖氧化酶（GOD）固定于壳聚糖–Au 纳米片复合膜修饰的玻璃碳电极（GCE）表面，构建了葡萄糖生物传感器。该传感器在 0.65 V 下对葡萄糖的线性范围为 2–20 mM（R=0.999），在 −0.2 V 下为 2–10 mM（R=0.993），灵敏度为 49.5 μA mM−1 cm−2，检出限为 200 μM，并可用于人血清中葡萄糖的检测。
英文摘要
The present communication demonstrates a relatively green preparative route toward Au nanoplates in aqueous solution at room temperature with the use of tannic acid (TA), which is an environmentally friendly, soluble polyphenol, as a reducing agent. Such Au nanoplates exhibit notable catalytic performance toward the oxidation and reduction of H(2)O(2). A glucose biosensor was further fabricated by immobilizing glucose oxidase (GOD) into chitosan-Au nanoplate composites film on the surface of glassy carbon electrode (GCE). This sensor exhibits good response to glucose, and the linear response range is estimated to be from 2 to 20 mM (R=0.999) at 0.65 V and from 2 to 10 mM (R=0.993) at -0.2 V, respectively. The sensitivity of the sensor determined from the slopes is 49.5 μA mM(-1)cm(-2) at 0.65 V.