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
苏丹红II（Sudan II）；样品基质为辣椒酱、番茄酱等食品样品（乙醇提取液）及醋酸/磷酸缓冲溶液。
检测原理
DNA传感器中，Sudan II的平面芳香环嵌入ds-DNA碱基对之间，使DNA结构改变并屏蔽/损伤鸟嘌呤（G）和腺嘌呤（A）氧化位点。DPV扫描时，G（约+1.3 V）和A（约+1.0 V）氧化峰电流随Sudan II浓度增加而降低，峰电流变化量ΔI与浓度成正比，实现定量。溶液相中，Sudan II先与ds-DNA结合，再吸附到预处理PGE上，同样通过G/A信号差检测。PPGE分支中，PGE经循环伏安预处理（−0.20~+2.00 V）引入表面官能团，增强Sudan II吸附；在PBS（pH 4.0）中开电路搅拌富集300 s后，DPV扫描产生阳极剥离氧化峰（约+0.095 V），峰电流随浓度线性增加。该方法依靠DNA嵌入识别和表面吸附富集放大，无HCR/RCA等核酸扩增。
检测灵敏度
ds-DNA修饰PGE（鸟嘌呤）: 线性范围 0.5–6.0 μg mL−1；斜率 −0.098 μA mL μg−1；R^2 = 0.9958；LOD 0.43 μg mL−1。ds-DNA修饰PGE（腺嘌呤）: 线性范围 0.5–6.0 μg mL−1；斜率 −0.1021 μA mL μg−1；R^2 = 0.9823；LOD 0.48 μg mL−1。溶液相（鸟嘌呤）: 线性范围 0.5–4.0 μg mL−1；斜率 −0.1504 μA mL μg−1；R^2 = 0.9918；LOD 0.40 μg mL−1。溶液相（腺嘌呤）: 线性范围 0.5–4.0 μg mL−1；斜率 −0.1641 μA mL μg−1；R^2 = 0.9952；LOD 0.42 μg mL−1。PPGE: 线性范围 0.0015–0.30 μg mL−1；斜率 115.88 μA mL μg−1；R^2 = 0.9962；LOD 0.00007 μg mL−1。
效应效果
重现性：ds-DNA修饰PGE对3.0、5.0 μg mL−1 Sudan II的G信号RSD为4.2%、3.9%（n=10），A信号4.9%、4.0%；溶液相2.0 μg mL−1 G信号RSD 4.8%。抗干扰：辣椒红素、辣椒素、β-胡萝卜素、隐黄质耐受100倍（w/w），Ca2+、Mg2+、Fe3+、Al3+、Zn2+、Cu2+、SO4^2−、CO3^2−、NO3−耐受500倍。辣椒酱/番茄酱加标回收率：PPGE法97.0%–102.5%（RSD 2.7%–3.5%），DNA/溶液法95.0%–106.0%（RSD 3.5%–4.8%）。PPGE法LOD 0.00007 μg mL−1优于MWNTs-IL-Gel/GC（0.001 μg mL−1）和汞电极（0.082 μg mL−1），作者认为其快速、廉价、选择性好，适合在线/原位食品安全检测。
传感器的构成
- 基底/换能器电极：铅笔石墨电极（PGE），可再生一次性碳电极，经电化学预处理形成PPGE，提供导电与吸附/氧化平台。
- 识别元件：鲑鱼精双链DNA（ds-DNA），在+0.50 V、200 s下吸附固定于PGE表面，作为识别Sudan II的生物分子层。
- 被测物结合层：苏丹红II（Sudan II），与ds-DNA发生嵌入/沟槽结合，改变电极表面DNA的氧化行为。
- 信号换能层：鸟嘌呤（G）和腺嘌呤（A）碱基氧化信号，DPV读取其峰电流变化，用于定量Sudan II。
- 支持电解质：醋酸缓冲液（pH 4.8，0.5 mol L−1，含0.02 mol L−1 NaCl）用于DNA固定与测量；Tris缓冲液（pH 7.0）用于Sudan II孵育。
- PPGE吸附层：预处理PGE表面直接吸附Sudan II，PBS（0.1 mol L−1，pH 4.0）中开电路富集300 s，实现痕量富集。
- 电化学测量体系：Ag/AgCl参比电极（3 mol L−1 KCl）、Pt对电极和Autolab PGSTAT 12，完成DPV/AdSDPV信号读出。
中文摘要
本文报道了一种简单、廉价的新型电化学生物传感器，用于测定致癌染料苏丹红II（Sudan II）。作者以铅笔石墨电极（PGE）为基底，将鲑鱼精双链DNA（ds-DNA）固定于电极表面，利用差分脉冲伏安法（DPV）研究Sudan II与ds-DNA在电极表面及溶液相中的相互作用。Sudan II与ds-DNA作用前后，鸟嘌呤（G）和腺嘌呤（A）氧化信号的变化量与Sudan II浓度成正比，从而实现定量检测。在ds-DNA修饰PGE上，Sudan II在0.5–6.0 μg mL−1范围内呈线性，相关系数R^2=0.9958；溶液相中线性范围为0.5–4.0 μg mL−1，检出限为0.4 μg mL−1。此外，作者还采用吸附剥离差分脉冲伏安法（AdSDPV）在预处理PGE（PPGE）上测定Sudan II，峰电流在0.0015–0.30 μg mL−1范围内线性，检出限达0.00007 μg mL−1。两种方法均用于辣椒酱和番茄酱等实际食品样品中Sudan II的检测。
英文摘要
A simple and inexpensive methodology was used to develop a novel electrochemical sensor for the determination of Sudan II. The interaction of Sudan II with salmon sperm ds-DNA on the surface of salmon sperm ds-DNA-modified pencil graphite electrode (PGE) and in solution phase was studied, using differential pulse voltammetry. The difference between adenine and guanine signals of the ds-DNA after and before interaction with Sudan II was directly proportional to Sudan II concentration, which used for quantitative inspections. Using PGE, a linear calibration curve (R(2)=0.9958) was observed with 0.5-6.0 μg mL(-1) Sudan II. Furthermore, the LOD of 0.4 μg mL(-1) and linear range between 0.5 and 4.0 μg mL(-1) were achieved in solution phase. In the second part, Sudan II was determined on a pretreated pencil graphite electrode by means of adsorptive stripping differential pulse voltammetry. The peak current was linearly dependent on Sudan II concentration over the range of 0.0015-0.30 μg mL(-1), with a detection limit of 0.00007 μg mL(-1) Sudan II. Both ds-DNA-modified PGE and PPGE were applied to analyze Sudan II in real samples.