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
过氧化氢（Hydrogen peroxide, H2O2）；样品基质：磷酸盐缓冲液（PBS，pH 7.0）
检测原理
该传感器属于第三代酶电极，以 HRP 为识别和催化元件，Ag/C/Au 纳米复合材料为导电固定平台。HRP 固定于 Ag/C/Au 表面后，其血红素 Fe(III)/Fe(II) 中心可通过 Ag 纳米线导电隧道和 AuNPs 电子传输通道与 GCE 发生直接电子转移，无需外加介质。当 H2O2 扩散到电极表面时，被 HRP 催化还原，电子经纳米复合材料传递至电极，产生还原电流。Ag/C 纳米电缆提供高导电性、化学稳定性和生物相容性，AuNPs 增大界面面积并促进酶取向与电子隧穿，从而提高电催化响应。还原电流随 H2O2 浓度增加而增大，在低浓度范围内呈线性关系。
检测灵敏度
LOD: 2.2 × 10−9 M；线性范围: 6.7 × 10−9–8.0 × 10−6 M；相关系数: 0.9982；表观 Michaelis–Menten 常数: 51.7 × 10−6 M
效应效果
该传感器对 H2O2 表现出高灵敏度、宽线性范围和低检出限，检出限低于文中引用的此前 HRP 修饰电极。重现性方面，对 5 μM H2O2 连续测量 7 次，RSD 为 4.6%。稳定性方面，电极在 4 ℃ PBS 中保存 24 h 后对 5 μM H2O2 的响应保留 98%，保存一周后直接电子转移电流和 H2O2 响应基本不变，保存一个月后还原电流仍保持初始值的 92%。文中未报告选择性、抗干扰、实际样品加标回收率或与 ELISA/HPLC/qPCR 等方法的对比。作者认为 Ag/C/Au 纳米复合材料具有良好的成膜能力和生物相容性，可作为多种氧化酶生物传感器和生物电子器件的候选平台。
传感器的构成
- 基底/换能器电极：玻碳电极（GCE），直径3 mm，经氧化铝抛光和超声清洗，作为工作电极。
- 界面连接层：聚二烯丙基二甲基氯化铵（PDDA）与 NaCl，用于 AuNPs 在 Ag/C 纳米电缆表面的组装。
- 纳米材料修饰层：银/碳纳米电缆（Ag/C nanocables），平均直径约50 nm，由 Ag 纳米线表面包覆碳构成，提供导电、稳定与生物相容平台。
- 纳米材料修饰层：金纳米颗粒（AuNPs），平均直径约20 nm，组装于 Ag/C 表面，增强电子传递、蛋白负载和生物活性保持。
- 识别元件：辣根过氧化物酶（HRP，EC 1.11.1.7），与 Ag/C/Au 纳米复合材料混合后固定于电极，催化 H2O2 还原并实现直接电子转移。
- 封闭/固定层：Nafion（0.1%，3 μL），滴涂于 Ag/C/Au/HRP 修饰电极表面，辅助固定酶并提高膜稳定性。
中文摘要
本文报道了一种基于银/碳纳米电缆（Ag/C nanocables）与金纳米颗粒（AuNPs）纳米复合材料的新型酶促过氧化氢（H2O2）生物传感器。Ag/C 纳米电缆通过水热法合成，随后将约20 nm 的 AuNPs 组装到其表面，形成 Ag/C/Au 纳米复合材料。XRD、TEM、SEM 和 EDS 表征证实了复合材料的结构组成，并显示其具有良好化学稳定性和生物相容性。循环伏安法（CV）表明，Ag/C/Au 复合材料修饰的玻碳电极（GCE）对 H2O2 还原具有优异电催化活性。以辣根过氧化物酶（HRP）为模型酶固定于该纳米复合材料上，构建了第三代酶电极，可实现 HRP 与电极之间的直接电子转移。传感器在 6.7×10−9 至 8.0×10−6 M 范围内对 H2O2 呈线性响应，检出限为 2.2×10−9 M，表观 Michaelis–Menten 常数为 51.7×10−6 M。结果表明，Ag/C/Au 纳米复合材料有望用于构建多种电化学生物传感器。
英文摘要
A novel enzymatic hydrogen peroxide sensor was successfully fabricated based on the nanocomposites containing of Ag/C nanocables and gold nanoparticles (AuNPs). Ag/C nanocables have been synthesized by a hydrothermal method and then AuNPs were assembled on the surface of Ag/C nanocables. The nanocomposites were confirmed by X-ray diffraction (XRD), transmission electron microscopy (TEM), scanning electron microscopy (SEM) and energy-dispersive X-ray spectrometry (EDS). The above nanocomposites have satisfactory chemical stability and excellent biocompatibility. Cyclic voltammetry (CV) was used to evaluate the electrochemical performance of the Ag/C/Au nanocomposites at glassy carbon electrode (GCE). The results indicated that the Ag/C/Au nanocomposites exhibited excellent electrocatalytic activity to the reduction of H(2)O(2). It offered a linear range of 6.7×10(-9) to 8.0×10(-6) M, with a detection limit of 2.2×10(-9) M. The apparent Michaelis-Menten constant of the biosensor was 51.7×10(-6) M. These results indicated that Ag/C/Au nanocomposites have potential for constructing of a variety of electrochemical biosensors.