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
胆碱（choline，以胆碱氯化物 choline chloride 为标准品）；样品基质：0.1 M PBS（pH 8.0），应用背景为脑脊液/生物体液，但文中未报告实际生物样品检测。
检测原理
胆碱氧化酶（ChOx）催化胆碱与氧气反应生成甜菜碱醛和过氧化氢（H2O2）。负载在磷酸铁纳米结构表面的普鲁士蓝（PB）作为电子转移介质，在−0.05 V（vs SCE）低电位下催化 H2O2 还原，产生与 H2O2 浓度成正比的阴极电流。由于酶反应速率受胆碱浓度控制，稳态电流随胆碱浓度增加而增大，并在高浓度趋于饱和。低检测电位避免抗坏血酸、尿酸等电活性物质氧化，提高选择性。
检测灵敏度
LOD: 0.4 ± 0.05 µM；线性范围: 2 µM–3.2 mM；灵敏度: ∼75.2 µA mM−1 cm−2；斜率: 5.31 µA mM−1；R^2 = 0.998；KappM: 0.47 mM；响应时间: ca. 2 s；检测电位: −0.05 V vs SCE
效应效果
传感器在−0.05 V下对0.5 mM胆碱的响应约2 s达到稳态，明显快于多种报道电极。在−0.05 V下，抗坏血酸、尿酸和4-乙酰氨基酚未引起明显干扰；而在0.1 V和0.2 V时干扰显著增加。重复性方面，8个电极校准斜率RSD约3.2%，0.04 mM和0.4 mM胆碱五次测定RSD分别约3.1%和4.5%；储存2周后保留94.6%初始电流。与PVA/Au/ChOx/Pt（LOD 10 µM）和ChOx–PB/CPE（LOD 20 µM）相比，本文LOD更低，线性范围更宽，灵敏度高于部分PB修饰ChOx传感器。
传感器的构成
- 基底/换能器电极：玻璃碳电极（GC，3 mm），提供导电基底与电子转导界面。
- 纳米载体层：磷酸铁纳米结构（FePO4，约80 nm 纳米球），提供高比表面并负载 PB。
- 电子介质层：普鲁士蓝纳米颗粒（PB，Fe4[Fe(CN)6]3），负载于 FePO4 表面形成 PB–FePO4，催化 H2O2 还原。
- 聚电解质间隔层：聚二烯丙基二甲基氯化铵（PDDA，3 mg/mL，浸渍 40 min），形成正电荷层用于静电吸附酶。
- 识别元件：胆碱氧化酶（ChOx，5 mg/mL，pH 8.0 PBS 孵育 6 h），催化胆碱氧化生成 H2O2。
中文摘要
胆碱是脑组织胆碱能活性的标志物，在生物与临床分析中非常重要，尤其用于神经退行性疾病临床检测。本文报道了一种基于普鲁士蓝修饰磷酸铁纳米结构（PB–FePO4）的电化学胆碱检测方法。所得纳米结构对过氧化氢的电化学还原具有良好的催化作用；将胆碱氧化酶固定于 PB–FePO4 纳米结构上，构建了安培型胆碱生物传感器。该传感器响应迅速（约2 s），检出限低（0.4±0.05 µM），线性范围宽（2 µM–3.2 mM），灵敏度高（约75.2 µA mM−1 cm−2），并具有良好稳定性和重复性。由于检测电位较低（相对于饱和甘汞电极为−0.05 V），抗坏血酸、尿酸和4-乙酰氨基酚等常见干扰物未引起明显干扰。该纳米结构可作为构建其他氧化酶型生物传感器的有前景平台。
英文摘要
Choline, as a marker of cholinergic activity in brain tissue, is very important in biological and clinical analysis, especially in the clinical detection of the neurodegenerative disorders disease. This work presents an electrochemical approach for the detection of choline based on prussian blue modified iron phosphate nanostructures (PB-FePO(4)). The obtained nanostructures showed a good catalysis toward the electroreduction of H(2)O(2), and an amperometric choline biosensor was developed by immobilizing choline oxidase on the PB-FePO(4) nanostructures. The biosensor exhibited a rapid response (ca. 2s), low detection limit (0.4±0.05 μM), wide linear range (2 μM to 3.2 mM), high sensitivity (~75.2 μAm M(-1) cm(-2)), as well as good stability and repeatability. In addition, the common interfering species, such as ascorbic acid, uric acid and 4-acetamidophenol did not cause obvious interference due to the low detection potential (-0.05 V versus saturated calomel electrode). This nanostructure could be used as a promise platform for the construction of other oxidase-based biosensors.