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
酚（phenol）；样品基质：磷酸盐缓冲液（pH 8.0），文中亦提及废水/环境水样等复杂基质。
检测原理
该传感器基于酶催化与安培换能。固定于PPy-PVS膜中的多酚氧化酶（PPO）识别酚底物，并催化其两步氧化：先将酚氧化为邻苯二酚，再进一步氧化为邻醌。生成的醌扩散至铂电极表面，在-0.09 V工作电位下发生电化学还原，电子经PPy-PVS导电膜和铂电极传递，形成与酚浓度成正比的还原电流。PPy-PVS膜既作为导电通道，又通过物理包埋保持酶活性。因此，酚浓度越高，单位时间内生成的醌越多，安培电流越大；在1.0×10^-7–5.0×10^-6 mol/L范围内呈线性响应。
检测灵敏度
LOD: 1.0 × 10^-8 M；线性范围: 1.0 × 10^-7 – 5.0 × 10^-6 M；R^2 = 0.99（校准曲线图标注 R^2 = 0.986）；Km(app) = 2.5 μM；Imax = 0.125 μA/min；响应时间: 300 s
效应效果
在pH 8.0、30 ℃下传感器性能最佳，响应时间约300 s。操作稳定性方面，同一天连续10次测定后仍保留77%初始活性；储存稳定性方面，45天后损失57%初始活性。干扰实验显示，Cd2+、Pb2+、Sn2+、As3+、As5+、Cr3+、Cr6+、Sb3+、Mn2+、Co2+、Ni2+在1.0×10^-2–1.0×10^-5 mol/L范围内对酚测定无干扰，而Cu2+存在干扰。相比气相色谱和分光光度法，该安培法操作简便、适合酚的现场或批量监测，但实际样品加标回收率未报告。
传感器的构成
- 基底/换能器电极：铂板电极（Pt plate，0.5 cm^2）作为工作电极，提供电子传导与安培检测。
- 修饰层：聚吡咯-聚磺化乙烯复合膜（PPy-PVS），由0.1 M吡咯与25%聚磺化乙烯钠盐（Na-PVS）在-1.0至+2.0 V循环伏安电聚合形成，起导电与包埋酶作用。
- 识别元件：多酚氧化酶（polyphenol oxidase, PPO，又称tyrosinase，0.12 mg/mL）物理包埋于PPy-PVS膜中，催化酚氧化。
- 信号产物：酶反应生成的醌（quinone），在-0.09 V被电化学还原并产生电流。
- 检测介质：磷酸盐缓冲液（pH 8.0），维持酶活性与电化学测量环境。
- 辅助电极：Ag/AgCl参比电极与铂丝对电极，构成三电极安培测量系统。
中文摘要
本文报道了一种新型安培型酚生物传感器。在铂电极表面，以循环伏安法电聚合吡咯和聚磺化乙烯钠盐，制备聚吡咯-聚磺化乙烯（PPy-PVS）导电复合膜，并将多酚氧化酶（PPO，又称酪氨酸酶）通过物理包埋法固定于膜中。酚在PPO催化下经两步氧化生成邻醌，生成的醌在工作电极-0.09 V处发生电化学还原，产生与酚浓度相关的安培电流。研究考察了pH、温度、底物浓度、干扰离子及稳定性对传感器性能的影响，最优条件为pH 8.0、30 ℃。传感器线性范围为1.0×10^-7–5.0×10^-6 mol/L，检出限为1.0×10^-8 mol/L，响应时间约300 s，并具有一定的操作与储存稳定性。
英文摘要
Abstract: In this paper, a novel amperometric phenol biosensor with immobilization of polyphenol oxidase (tyrosinase) on electrochemically polymerized polypyrrole-polyvinylsulphonate (PPy-PVS) film has been accomplished via the entrapment technique on the surface of a platinum electrode. The amperometric determination is based on the electrochemical reduction of quinon generated in the enzymatic reaction of phenol. The effects of pH and temperature were investigated and optimum parameters were found to be 8.0 and 30 °C, respectively. The linear working range of the electrode was 1.0 × 10(-7) - 5.0 × 10(-6) M. The storage stability and operation stability of the enzyme electrode were also studied.