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
多酚类（polyphenols/phenolic compounds）：没食子酸（gallic acid）、儿茶酚（catechol）、阿魏酸（ferulic acid）；样品基质为含氧醋酸缓冲液（0.05 M acetate buffer, pH 5）
检测原理
LAC/TYR 含铜中心，可直接与 Sonogel-Carbon 电极发生电子转移（DET）。多酚底物在酶活性位点被氧化，电子经铜中心传递至电极，同时 O2 作为电子受体被还原为水，产生法拉第电流。双酶共固定时，LAC 与 TYR 可能通过 H2O2、酚自由基等中间物相互作用，提高 O2 生物电催化还原和 DET 效率，使双酶电极响应强于单酶之和。信号以循环伏安峰电流或催化电流读出，并随多酚浓度增加而增大。
检测灵敏度
未报告 LOD、线性范围、灵敏度斜率或相关系数。
效应效果
双 LAC-TYR 电极对多酚的响应强于单 LAC 或单 TYR 电极，且强于两者单独响应之和；对没食子酸，LAC 电极灵敏度约为 TYR 电极的 100 倍。加入 0.01 mM H2O2 后，TYR/儿茶酚体系在 -200 mV 的电流约放大 30%，LAC/没食子酸体系出现峰电流放大、电位负移和催化电流增加。阿魏酸对 TYR 无响应，但双酶电极仍显示生物放大，灵敏度提高且表观 Michaelis–Menten 常数降低。AFM 显示双酶膜粗糙度和表面积增大，双电层电容由 0.083 mF cm−2 增至 0.959 mF cm−2，表明多孔界面有利于传质与电子转移。未报告稳定性、RSD 或实际样品回收率。
传感器的构成
- 基底/换能器电极：Sonogel-Carbon 复合电极（MTMOS 溶胶-凝胶与石墨粉超声复合，玻璃毛细管为电极体），提供导电与多孔支撑。
- 交联固定层：glutaric dialdehyde（戊二醛，25 wt% 水溶液），与酶混合超声聚合，交联固定 LAC/TYR。
- 离子交换膜层：Nafion（5% w/v 全氟离子交换树脂），与酶共沉积，形成颗粒状膜并促进离子传导。
- 识别/催化元件：Trametes versicolor Laccase（LAC，EC 1.10.3.2）与 Mushroom Tyrosinase（TYR，EC 1.14.18.1），催化多酚氧化和 O2 还原。
- 电子供体/底物：多酚类（gallic acid、catechol、ferulic acid 等），被酶氧化并向电极/O2 传递电子。
- 缓冲介质：0.05 M acetate buffer（pH 5）用于电化学测量，0.2 M phosphate buffer（pH 6）用于酶固定，维持酶活性。
中文摘要
本文在 Sonogel-碳复合电极上观察到 Trametes versicolor 漆酶（LAC）的直接电化学行为，并研究通过共固定 LAC 与蘑菇酪氨酸酶（TYR）构建双酶生物电极对 O2 进行生物电催化还原的信号生物放大机制。基于 Nafion/Sonogel-碳生物电极，利用 Laviron 模型计算得到单 LAC 与双 LAC-TYR 电极的传递系数分别为 0.64 和 0.67，异相电子转移速率常数分别为 6.19 和 8.52 s−1。双酶电极对多酚类物质的响应强于单 LAC 或单 TYR 生物传感器。作者结合循环伏安、双电层电容、表面覆盖量和 AFM 形貌结果，提出 H2O2、酚自由基及交联/界面粗糙度等因素可能参与生物放大，为多酶集成电化学传感器提高灵敏度和扩展底物范围提供了依据。
英文摘要
Direct electrochemistry of Trametes versicolor Laccase (LAC) was found at a Sonogel-Carbon electrode. The bioamplification, performed by dual immobilization of this enzyme and Mushroom Tyrosinase (TYR), of the bio-electrocatalytic reduction of O(2) was investigated. The calculated alpha transfer coefficients were 0.64 and 0.67, and the heterogeneous electron-transfer rate constants were 6.19 and 8.52 s(-1), respectively, for the individual LAC and dual LAC-TYR-based Nafion/Sonogel-Carbon bio-electrodes. The responses of the dual enzymes electrode to polyphenols were stronger than those of the individual LAC or TYR biosensors. Hypotheses are offered about the mechanism of bioamplification. The surfaces of the biosensors were also characterized by AFM.