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
苯胺（aniline）、对氨基酚（p-aminophenol, pAP）、氢醌（hydroquinone）、间苯二酚（resorcinol）、儿茶酚（catechol）、对乙酰氨基酚（paracetamol）；样品基质：10 mM 磷酸盐缓冲液（pH 7）/水相缓冲液，复杂介质中作为总体参数。
检测原理
MroAPO 通过壳聚糖与金纳米粒子之间的静电作用固定于 GCE，金纳米粒子促进血红素 Fe2+/Fe3+ 与电极间的直接电子转移。检测时，H2O2 作为氧源进入 MroAPO 催化循环，芳香底物在酶活性中心被氧化：酚类底物经单电子/氢抽提生成苯氧自由基，随后歧化或偶联形成对苯醌、醌亚胺等电极活性产物；苯胺则发生 P450 类似羟化，生成对氨基酚等可氧化产物。电极在 0 mV 下还原醌/醌亚胺，或在 200 mV 下氧化苯胺/对氨基酚，产生安培电流。产物在电极表面被还原回底物，形成电化学-酶循环，与聚合竞争并放大信号，因此电流随底物浓度增加而线性增大，直至酶反应或传质饱和。
检测灵敏度
苯胺: LOD 0.160 μM (S/N=3)；线性范围 0.25–5 μM；灵敏度 3.5875 nA/μM；R^2=0.9957；对氨基酚: LOD 0.130 μM (S/N=3)；线性范围 0.25–5 μM；灵敏度 -47.8 nA/μM；R^2=0.9916；儿茶酚: LOD 0.109 μM (S/N=3)；线性范围 1–10 μM；灵敏度 -51.2667 nA/μM；R^2=0.9712；对乙酰氨基酚: LOD 0.182 μM (S/N=3)；线性范围 0.25–2.5 μM；灵敏度 -10.55 nA/μM；R^2=0.9963；间苯二酚: LOD 0.156 μM (S/N=3)；线性范围 2.5–12.5 μM；灵敏度 -2.82 nA/μM；R^2=0.9698；氢醌: LOD 0.101 μM (S/N=3)；线性范围 0.25–5 μM；灵敏度 -8.1 nA/μM；R^2=0.9973。
效应效果
该传感器在 10 mM 磷酸盐缓冲液（pH 7）中对六种芳香物均呈亚微米级 LOD，对氨基酚和儿茶酚灵敏度最高，对乙酰氨基酚和氢醌电流约为其 1/6，间苯二酚最低；对氨基酚线性范围 0.25–5 μM，LOD 0.130 μM，约 12 μM 饱和，n=3 并以标准误表示。产物稳定性方面，对氨基酚氧化产物 20 min 内峰高仅下降 12.9%，氢醌体系下降 16.6%。与 AaeAPO 相比，相同酶量下 MroAPO 对对氨基酚的线性斜率约高 10 倍，苯胺灵敏度相近，但对 L-DOPA 和对硝基酚活性不足；其酚类底物谱与 HRP 酶电极相似。作者认为可用于环境分析和药物监测，在复杂介质中提供总体参数，共固定两种过氧化物酶可拓宽分析物谱，非水溶剂稳定性还可用于水不溶酚类。
传感器的构成
- 基底/换能器：玻璃碳电极（GCE），提供导电表面并作为工作电极。
- 纳米修饰层：壳聚糖包覆金纳米粒子（AuNP-CH），金纳米粒子促进电子转移，壳聚糖通过静电作用固定酶并减少泄漏。
- 识别元件：MroAPO 芳香过氧化物酶（EC 1.11.2.1），催化芳香底物在 H2O2 存在下氧化。
- 反应介质/共底物：过氧化氢（H2O2），提供氧原子/氧化当量，驱动酶催化。
- 信号元件：酶催化生成的电极活性产物（如对苯醌、醌亚胺），在电极上还原或氧化产生电流。
- 读出系统：三电极体系（GCE 工作电极、Ag/AgCl 参比电极、Pt 对电极）与电位计，用于 CV、SWV 和安培检测。
中文摘要
来自蘑菇 Marasmius rotula 的芳香过氧化物酶（MroAPO，EC 1.11.2.1）固定于壳聚糖包覆金纳米粒子修饰的玻璃碳电极后，在循环伏安中呈现一对氧化还原峰，其血红素-硫醇蛋白 Fe2+/Fe3+ 电对的中点电位为 −278.5 mV（vs. Ag/AgCl，1 M KCl）。MroAPO 可借助过氧化氢氧化苯胺、对氨基酚、氢醌、间苯二酚、儿茶酚和对乙酰氨基酚等芳香底物，其底物谱与细胞色素 P450 及植物过氧化物酶重叠，因而与环境分析和药物监测相关。在该过氧化物酶酶电极中，电流信号来自电极活性反应产物（如对苯醌和醌亚胺）在电极上的还原，并伴随分析物的电化学-酶循环。由于信号反映所有可转化底物的总和，该传感器在复杂介质中可作为总体参数使用。文章还讨论了此类传感器的性能、选择性及进一步开发方向。
英文摘要
The aromatic peroxygenase (APO; EC 1.11.2.1) from the agraric basidomycete Marasmius rotula (MroAPO) immobilized at the chitosan-capped gold-nanoparticle-modified glassy carbon electrode displayed a pair of redox peaks with a midpoint potential of -278.5 mV vs. AgCl/AgCl (1 M KCl) for the Fe(2+)/Fe(3+) redox couple of the heme-thiolate-containing protein. MroAPO oxidizes aromatic substrates such as aniline, p-aminophenol, hydroquinone, resorcinol, catechol, and paracetamol by means of hydrogen peroxide. The substrate spectrum overlaps with those of cytochrome P450s and plant peroxidases which are relevant in environmental analysis and drug monitoring. In M. rotula peroxygenase-based enzyme electrodes, the signal is generated by the reduction of electrode-active reaction products (e.g., p-benzoquinone and p-quinoneimine) with electro-enzymatic recycling of the analyte. In these enzyme electrodes, the signal reflects the conversion of all substrates thus representing an overall parameter in complex media. The performance of these sensors and their further development are discussed.