组成图示
点击图片查看大图 · 依据论文自动绘制
传感器类型
电化学生物传感器
检测对象
总酚/多酚（total phenolic content/polyphenols，以愈创木酚 guaiacol 为标准）；样品基质：果汁（fruit juices）、酒精饮料（alcoholic beverages）
检测原理
该传感器以固定于硝酸纤维素膜上的漆酶为生物识别/催化元件。多酚底物（如愈创木酚）从溶液扩散进入多孔膜，被漆酶催化氧化为邻醌；邻醌在铂电极表面发生电化学还原并再生底物，形成生物电催化放大循环。循环过程中持续产生电子，电子经硝酸纤维素膜孔传递至铂电极，在0.4 V下以安培电流形式读出。随着多酚浓度升高，酶催化氧化和电极还原再生速率增加，电流响应相应增大。壳聚糖/戊二醛共价固定提高了漆酶稳定性，使传感器可重复使用。
检测灵敏度
LOD: 3.0 × 10^-8 M；线性范围: 5 × 10^-7 M–3 × 10^-5 M
效应效果
传感器在0.4 V、pH 6.0、35 °C下10 s内响应，对愈创木酚线性范围为5×10^-7–3×10^-5 M，LOD为3.0×10^-8 M，优于石墨电极（2×10^-6 M）、聚醚砜膜（1×10^-5 M）、碳糊石墨电极（1.97×10^-4 M）等，与壳聚糖/三聚磷酸盐膜（6.23×10^-8 M）相当。葡萄汁加标回收率为94.00%和97.00%，批内/批间CV为0.97%和1.26%。4 °C保存4个月可重复使用100次，活性损失40%。果汁总酚为0.81–1.92 μM，酒精饮料为1.9–3.0 μM，作者认为其适合食品与饮料中多酚的快速检测。
传感器的构成
- 工作电极：Pt电极，作为换能器传导电子并读出安培电流
- 封装固定层：Parafilm，将NC膜固定于Pt电极表面
- 支撑膜：硝酸纤维素膜（NC membrane），多孔膜承载漆酶并允许底物扩散
- 表面修饰层：壳聚糖（chitosan, CS），引入-NH2增强酶结合
- 交联固定层：戊二醛（glutaraldehyde, GA），与CS和漆酶-NH2共价偶联
- 生物识别/催化元件：漆酶（laccase, Lac），来自灵芝（Ganoderma lucidum/Ganoderma sp. Rckk02），催化多酚氧化
- 参比/辅助电极：Ag/AgCl参比电极与Cu辅助电极，构成三电极体系
- 信号读出装置：Keithley 6517A/E高阻计，在0.4 V下测量电流
中文摘要
多酚是广泛存在于果蔬和植物中的天然抗氧化物，其快速测定对食品质量控制和临床、环境分析具有重要意义。本文报道了一种安培型多酚生物传感器的构建方法。作者从灵芝（Ganoderma lucidum/Ganoderma sp. Rckk02）无细胞提取物中纯化漆酶，并将其共价固定于壳聚糖修饰的硝酸纤维素膜上，再安装于铂电极。传感器在0.1 M醋酸缓冲液（pH 6.0）、35 °C、0.4 V下响应时间小于10 s，检测限为3.0×10^-8 M，添加愈创木酚的回收率为97.00%，批内和批间变异系数分别为0.97%和1.26%。该传感器用于果汁和酒精饮料中总酚含量的测定，酶电极在4 °C保存4个月内可重复使用100次。作者认为该传感器结构简单、响应快、稳定性好，适合食品与饮料中多酚的快速检测。
英文摘要
A method is described for construction of an amperometric polyphenol biosensor employing nitrocellulose membrane-bound laccase purified from cell-free extract of Ganoderma lucidum onto a Pt electrode. The biosensor showed optimum response within 10s, at 0.4 V in 0.1M acetate buffer, pH 6.0, and 35°C. Detection limit of the biosensor was 3.0 × 10(-8)M. Analytical recovery of added guaiacol was 97.00%. Within batch and between batch coefficients of variation were <0.97% and <1.26%, respectively. The sensor measured total phenolic content in fruit juices and alcoholic beverages. The enzyme electrode was used 100 times over 4 months, when stored at 4°C.