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
二酰甘油（diglyceride, DG；diacylglycerol）；样品基质：磷酸盐缓冲液、牛血清（1:1牛血清-缓冲液）
检测原理
DG先由样品中的脂肪酶水解为甘油和脂肪酸；甘油在甘油激酶和ATP作用下生成甘油-3-磷酸；固定在工作电极上的甘油-3-磷酸氧化酶氧化甘油-3-磷酸，同时产生H2O2。H2O2扩散至含铱碳工作电极，在+0.5 V vs Ag/AgCl发生电化学氧化，产生与H2O2浓度成正比的氧化电流。由于每个DG分子经酶级联最终生成H2O2并被电化学放大，电流随DG浓度增加而增加。Triton X-100降低界面张力、改善疏水性DG分散，提高酶反应效率。
检测灵敏度
线性范围: 0 to 25 µM（磷酸盐缓冲液及1:1牛血清-缓冲液）；PBS校准方程: Y = 9.164 × 10-4X + 0.1153，R^2 = 0.995；1:1牛血清-缓冲液: Y = 0.0024X + 0.171，R^2 = 0.994
效应效果
传感器在PBS和1:1牛血清-缓冲液中0 to 25 µM范围内线性良好，PBS校准R^2=0.995，血清-缓冲液R^2=0.994；未稀释牛血清线性至30 µM，40 µM以上重现性下降。使用超过10个独立一次性传感器显示良好传感器间重现性。最优pH为8.3，Triton X-100为0.25–0.28%（结论采用0.28%），酶量为lipase 22 U/mL、GK 1 U/mL、GPO 6 U/mL。与Cayman比色法（540 nm）比较呈良好线性，作者认为可替代比色法用于血清DG快速、低成本检测。抗干扰仅引用类似Ir/C体系在+0.5 V对葡萄糖、抗坏血酸、尿素无影响，未给出本文RSD或回收率。
传感器的构成
- 基底/换能器电极：厚膜丝网印刷三电极，含Ag/AgCl参比电极、含铱碳工作电极和含铱碳对电极，用于电化学测量
- 工作电极纳米修饰层：含铱纳米颗粒的碳浆/碳墨（Ir/C），提供H2O2电化学氧化催化活性
- 工作电极聚合物层：碳电极中聚乙烯亚胺（PEI），作为GPO固定化载体
- 交联剂：2%戊二醛（glutaraldehyde），共价连接GPO与PEI
- 识别/催化元件：甘油-3-磷酸氧化酶（GPO，E.C. 1.1.3.21），氧化甘油-3-磷酸生成H2O2
- 样品反应酶：脂肪酶（lipase，E.C. 3.1.1.34）和甘油激酶（GK，E.C. 2.7.1.30），在孵育液中水解DG并磷酸化甘油
- 信号分子：过氧化氢（H2O2），由GPO反应生成并在+0.5 V被氧化产生电流
中文摘要
本研究开发了一种含铱纳米颗粒的一次性可丢弃生物传感器，用于二酰甘油（DG）的酶法测定。检测基于酶级联反应：脂肪酶将DG水解为甘油和脂肪酸，甘油激酶在ATP存在下将甘油转化为甘油-3-磷酸，甘油-3-磷酸氧化酶进一步氧化甘油-3-磷酸并产生过氧化氢。过氧化氢在相对于Ag/AgCl参比电极+0.5 V的固定电位下发生电化学氧化，氧化电流用于定量DG浓度。研究确定了酶浓度和表面活性剂负载量以获得良好响应。在磷酸盐缓冲液和牛血清介质中，传感器在0–25 µM DG浓度范围内表现出良好线性。该传感器采用厚膜丝网印刷三电极结构，包括Ag/AgCl参比电极、含铱碳工作电极和含铱碳对电极，具有低成本、可批量制造和单次使用特点，有望用于血清等生物样品中DG的快速检测。
英文摘要
A single use, disposable iridium-nano particle contained biosensor had been developed for the determination of diglyceride (DG). In this study hydrogen peroxide, formed through the enzymatic breakdown of DG via lipase, glycerol kinase and glycerol 3-phosphate oxidase, was electrochemically oxidized at an applied potential of +0.5 V versus the Ag/AgCl reference electrode. The oxidation current was then used to quantify the diglyceride concentration. Optimum enzyme concentrations and the surfactant loading used were established for successful sensor response. Good linear performance was observed over a DG concentration range of 0 to 25 μM in phosphate buffer and bovine serum media.