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, Glc）；样品基质：PBS缓冲液（pH 7.4），文中亦面向血液葡萄糖检测。
检测原理
该传感器以GOD为识别和催化元件，CS将其包埋固定于Au NPs修饰的CdS纳米棒阵列/ITO电极表面。当葡萄糖进入电极界面时，GOD催化葡萄糖氧化，产生可电化学氧化的反应产物；在+0.4 V恒电位下，反应产物在电极表面发生氧化，形成与葡萄糖浓度相关的稳态安培电流。CdS纳米棒提供高比表面积和半导体导电通道，Au NPs降低电子转移阻力，CS膜兼具固定与介导作用，三者共同促进GOD与电极之间的电子传递，使酶催化信号高效转换为电流信号。葡萄糖浓度越高，单位时间内酶催化反应越快，稳态电流越大，从而实现定量检测。
检测灵敏度
LOD: 38 μmol L^-1；线性范围: 50–500 μmol L^-1；灵敏度: 5.9 μA mM^-1；相关系数: R = 0.9875
效应效果
该传感器在0.4 V下对葡萄糖的90%稳态响应时间小于15 s，摘要中报告响应时间小于50 s。对500 μmol L^-1葡萄糖连续测量5次的相对标准偏差为3.4%；对1 mmol L^-1葡萄糖连续测量10次也表现出较低RSD。电极在4 ℃保存3周后仍保留约75%初始响应。选择性方面，在1 mmol L^-1葡萄糖溶液中加入1 mmol L^-1抗坏血酸和多巴胺时，在0.4 V下无明显干扰。作者认为该传感器制备简单、成本低、稳定性好，可优于多种已有葡萄糖传感器，具有临床诊断、食品科学和工业检测应用潜力。
传感器的构成
- 基底/换能器电极：ITO玻璃（indium tin oxide, ITO），作为导电基底和工作电极，提供电子传导通路。
- 纳米结构修饰层：CdS纳米棒阵列（cadmium sulfide nanorod arrays, CdS-NRs），水热法直接生长于ITO表面，提供大比表面积并促进GOD直接电子转移。
- 纳米颗粒修饰层：Au纳米颗粒（gold nanoparticles, Au NPs），电化学沉积于CdS纳米棒表面，增强电子转移和电极可逆性。
- 固定/封装膜：壳聚糖（chitosan, CS），与GOD混合后滴涂成膜，包埋并固定酶，提高酶负载和稳定性。
- 识别/催化元件：葡萄糖氧化酶（glucose oxidase, GOD），特异性识别并催化葡萄糖氧化，产生电化学响应。
- 读出体系：电化学分析仪（CHI600B）与三电极体系（SCE参比电极、Pt箔对电极），用于循环伏安和恒电位安培检测。
中文摘要
本文报道了一种基于硫化镉（CdS）纳米棒阵列的电化学葡萄糖生物传感器。作者采用一步无模板水热法在导电氧化铟锡（ITO）玻璃表面直接生长出六角形面CdS纳米棒阵列，随后通过循环伏安法在CdS纳米棒表面电化学沉积金纳米颗粒（Au NPs），以增强电极电子转移能力。葡萄糖氧化酶（GOD）与壳聚糖（CS）混合后滴涂于ITO–CdS–Au电极表面，经干燥形成CS包埋GOD的酶电极。该传感器在0.4 V恒电位下对葡萄糖产生安培响应，响应时间小于50 s，葡萄糖线性检测范围为50–500 μmol L^-1，检出限为38 μmol L^-1，电极灵敏度为5.9 μA mM^-1。CdS纳米棒的大比表面积、Au NPs的高效电子传递以及CS对酶的固定共同赋予传感器高酶负载、快速响应和良好稳定性。
英文摘要
Well-defined hexangularly faced CdS nanorod arrays have been grown directly on a conductive ITO glass via a facile one-step and non-template hydrothermal approach. Gold nanoparticles were decorated onto the nanorods to enhance the electron transfer process of electrode. Glucose oxidase (GOD) was then immobilized on the CdS through crosslinking with chitosan (CS), which resulted in a glucose biosensor with high enzyme loading and excellent sensitivity. Such a chitosan-encapsulated GOD-based biosensor revealed a relatively rapid response time of less than 50s, and an approximate linear detection range of glucose concentration, from 50 to 500 μmol L(-1) with a detection limit of 38 μmol L(-1) and an electrode sensitivity of 5.9 μA mM(-1).