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
黄嘌呤（xanthine）；样品基质：鱼肉提取物（fish meat extract，经高氯酸处理、离心、稀释）
检测原理
黄嘌呤在XOD催化下被氧化为尿酸，同时O2被还原为H2O2。在0.5 V工作电位下，H2O2在Pt基复合电极表面发生电氧化，释放电子形成安培电流。电流大小与黄嘌呤浓度成正比。c-MWCNT/PANI和ZnO-NP/CHIT复合膜提高电极有效面积、降低电荷转移阻力并增强电子传递，戊二醛共价固定XOD提高稳定性。该体系无需额外信号标记，依靠酶催化产物H2O2的电化学氧化实现检测。
检测灵敏度
LOD: 0.1 mM (S/N = 3)；线性范围: 0.1–100 mM
效应效果
传感器响应时间4 s，线性范围0.1–100 mM，LOD 0.1 mM（S/N=3）。鱼肉提取物中黄嘌呤加标回收率为95.1%和96.1%（10、20 mg/L），批内和批间CV分别<5.2%和<5.30%。与酶法比色法测定鱼肉黄嘌呤相关系数r=0.93。IMP、肌苷、胱氨酸、咖啡因、茶碱和尿酸无干扰，抗坏血酸和次黄嘌呤分别造成20%和30%干扰。4 ℃保存一个月内使用80次后活性损失30%。鱼肉室温储存16 d，第10 d黄嘌呤约为第1 d的2倍。
传感器的构成
- 基底/工作电极：铂电极（Pt），经氧化铝抛光，提供导电基底与电子转移动力
- 导电复合膜：羧基化多壁碳纳米管/聚苯胺（c-MWCNT/PANI），循环伏安电沉积，增强导电性、增大有效面积并促进电子传递
- 纳米复合膜：氧化锌纳米粒子/壳聚糖（ZnO-NP/CHIT），电沉积于c-MWCNT/PANI上，提供高比表面、生物相容性与酶固定位点
- 交联固定剂：戊二醛（glutaraldehyde），通过C=N共价键连接XOD氨基与壳聚糖氨基，固定酶
- 识别元件：黄嘌呤氧化酶（XOD），催化黄嘌呤氧化为尿酸并产生H2O2
- 参比电极：Ag/AgCl，提供稳定参比电位
- 辅助电极：铂丝（Pt wire），构成三电极体系
- 检测仪器：恒电位仪（potentiostat），施加0.5 V并采集安培电流
中文摘要
本研究将黄嘌呤氧化酶（XOD）共价固定于电沉积在铂（Pt）电极表面的氧化锌纳米粒子/壳聚糖/羧基化多壁碳纳米管/聚苯胺（ZnO-NP/CHIT/c-MWCNT/PANI）复合膜上，构建了黄嘌呤安培生物传感器。以XOD/ZnO-NP/CHIT/c-MWCNT/PANI/Pt为工作电极，Ag/AgCl为参比电极，铂丝为辅助电极，通过恒电位仪进行测量。采用XRD和TEM表征ZnO-NPs，采用循环伏安、SEM、FTIR和EIS表征酶电极。传感器在0.5 V、pH 7.0、35 ℃下4 s内响应，线性范围为0.1–100 mM，检出限为0.1 mM。该电极用于鱼肉储存期间黄嘌呤测定，4 ℃保存并在一个月内使用80次后仅损失30%初始活性。
英文摘要
Xanthine oxidase (XOD) was immobilized on a composite film of zinc oxide nanoparticle/chitosan/carboxylated multiwalled carbon nanotube/polyaniline (ZnO-NP/CHIT/c-MWCNT/PANI) electrodeposited over the surface of a platinum (Pt) electrode. A xanthine biosensor was fabricated using XOD/ZnO-NP/CHIT/c-MWCNT/PANI/Pt as working electrode, Ag/AgCl as reference electrode and Pt wire as auxiliary electrode connected through a potentiostat. The ZnO-NPs were characterized by X-ray diffraction (XRD) and transmission electron microscopy (TEM), and the enzyme electrode was characterized by cyclic voltammetry, scanning electron microscopy (SEM), Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy and electrochemical impedance spectroscopy (EIS). The biosensor showed optimum response within 4 s at 0.5 V potential, pH 7.0, 35 °C and linear range 0.1-100 μM with a detection limit of 0.1 μM. The enzyme electrode was employed for determination of xanthine in fish meat during storage. The electrode lost 30% of its initial activity after 80 uses over one month, when stored at 4 °C.