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
扁桃酸对映体（mandelic acid, MA；R-MA、S-MA）；样品基质：磷酸盐缓冲液/水溶液及R/S-MA混合溶液
检测原理
传感器以c-球蛋白作为手性识别元件，固定于金纳米粒子修饰玻碳电极表面。当电极浸入含R-MA或S-MA的溶液时，MA对映体通过氢键、疏水作用及π-π作用等与c-球蛋白结合；由于R-MA分子构型与c-球蛋白匹配度更高，其结合量大于S-MA。结合事件使电极界面由粗糙疏松变为均匀致密，阻碍[Fe(CN)6]4-/3-探针在电极表面的电子转移，导致差分脉冲伏安阳极峰电流下降。以结合前后电流差ΔI=I0-I1作为响应，ΔI随MA浓度在1–5 mM范围内增大，且R-MA的ΔI始终大于S-MA，从而实现对映体选择性识别与组成测定。
检测灵敏度
浓度响应范围: 1–5 mM；对映体组成线性范围: 0–100% R-MA（总浓度5 mM或2 mM）；校准斜率: 0.74 μA/%（5 mM）、0.48 μA/%（2 mM）；R = 0.9819、R = 0.9996
效应效果
传感器表现出明显对映选择性：在相同条件下R-MA的电流下降和QCM吸附质量均大于S-MA，QCM按Sauerbrey方程计算R-MA与S-MA吸附质量分别约为325.1 ng和198.06 ng；AFM显示R-MA结合后表面更均匀致密，S-MA表面不规则且较厚。稳定性方面，修饰电极在[Fe(CN)6]4-/3-中连续循环伏安扫描100圈后初始峰电流仅变化1.64%。优化条件为pH 6.5、孵育25 min。作者未报告重现性RSD、实际样品回收率或与ELISA/HPLC/qPCR等方法的对比，但认为该电极制备简单、稳定性好、检测快速，可用于R/S-MA混合物对映体组成测定及手性药物检测。
传感器的构成
- 基底/工作电极：玻碳电极（GCE），提供导电基底与电子转移界面
- 纳米修饰层：电沉积金纳米粒子（DpAu，由HAuCl4电沉积），形成粗糙稳定表面并促进电子传递
- 识别元件：γ-球蛋白（c-globulin），吸附于DpAu表面，作为手性识别蛋白选择性结合MA对映体
- 电化学探针：5 mM [Fe(CN)6]4-/3-（0.1 M KCl支持电解质，pH 6.5磷酸盐缓冲液），作为电子转移探针监测界面变化
中文摘要
本文报道了一种新型手性生物传感器，通过在金纳米粒子修饰的玻碳电极上固定γ-球蛋白（c-globulin）实现对扁桃酸（MA）对映体的识别与检测。采用差分脉冲伏安法、石英晶体微天平、紫外-可见光谱和原子力显微镜对传感器的对映选择性进行表征。结果表明，γ-球蛋白修饰电极能够选择性识别MA的R型和S型对映体，且对R-MA产生更大的响应信号。作者考察了pH、孵育时间等影响传感器性能的因素，并发现可通过测量样品电流响应确定R-MA与S-MA混合物的对映体组成。所制备电极具有制备简单、稳定性好、检测快速等优点，为手性药物及生物分子的对映选择性检测提供了新思路。
英文摘要
A new chiral biosensor has been fabricated by immobilizing γ-globulin on gold nanoparticles modified glassy carbon electrodes, which could recognize and detect mandelic acid (MA) enantiomers. Differential pulse voltammetry, quartz crystal microbalance, ultraviolet-visible spectroscopy, and atomic force microscopy were used to characterize the enantioselectivity. The results exhibited that γ-globulin modified electrode could enantioselectively recognize MA enantiomers, and larger response signals were obtained from R-MA. The factors influencing the performance of the resulting biosensor were investigated. The enantiomeric composition of R- and S-MA enantiomer mixtures could be determined by measuring the current responses of the sample. The developed electrodes have the advantages of simple preparation, good stability, and rapid detection.