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
癌胚抗原（carcinoembryonic antigen, CEA）；样品基质为 pH 7.0 PBS 缓冲液（含 5 mM [Fe(CN)6]4−/3−），文中未报告血清、尿液等实际临床样品。
检测原理
该传感器采用直接免疫结合与电化学阻抗式读出。GC 电极经 1,4-苯二胺重氮化形成芳基重氮盐界面，AuNPs 通过 C-Au 键原位固定，提高界面稳定性并维持电子传导；anti-CEA 直接吸附于 AuNPs 表面。CEA 加入后与 anti-CEA 特异性结合，在电极/AuNP 界面形成更厚的蛋白阻挡层，增加 [Fe(CN)6]4−/3− 氧化还原探针接近电极的阻力，降低差分脉冲伏安法阳极峰电流。CEA 浓度越高，结合量越多，电子转移受阻越强，电流下降越大，从而实现定量检测。该体系未使用酶催化或核酸放大，主要依靠 C-Au 键稳定固定和 AuNPs 导电界面提升灵敏度。
检测灵敏度
LOD: 3 fg mL−1 (S/N = 3)；线性范围: 10 fg–100 ng mL−1（摘要与结果；结论中写作 10 pg mL−1–100 ng mL−1）；灵敏度斜率: −0.3818（原文方程: ipc (μA) = −0.3818 × log C[CEA] + 3.047 (g mL−1)）；R^2 = 0.993；LOD 标准差: 0.23 fg
效应效果
该传感器选择性与稳定性良好。1 ng mL−1 CEA 与 100 ng mL−1 IgG、BSA、葡萄糖、抗坏血酸混合时，电流变化小于 6%；无 CEA 的干扰物混合液电流下降 0.44 μA，1 ng mL−1 CEA 电流下降 3.38 μA。4 ℃、pH 7.0 PBS 中放置 30 d 后，GC-Ph-AuNP 相对电流仅增加 4%，优于 GC-Ph-NH-AuNP（8%）和 GC/NH-Ph-NH-AuNP（14%）。与基于静电、嵌段共聚物、S-Au 或 N-Au 键固定 AuNPs 的文献 CEA 传感器相比，本工作线性范围和检出限更优。作者认为方法简单、稳定，可构建其他免疫传感器。
传感器的构成
- 基底/换能器电极：玻璃碳电极（GC electrode），作为工作电极，提供电子转导基底。
- 稳定修饰层：1,4-苯二胺（1,4-phenylenediamine, H2N-Ph-NH2）经重氮化/电化学接枝形成 GC-Ph-NH2/GC-Ph-N2+ 界面，提供稳定锚定位点。
- 纳米材料修饰层：金纳米粒子（AuNPs，优选 20 nm），通过 C-Au 键固定，提供大比表面积、生物相容性和电子传导通道。
- 识别元件：抗 CEA 抗体（anti-CEA），直接吸附于 AuNPs 表面，特异性识别癌胚抗原。
- 封闭剂：牛血清白蛋白（BSA，10 mg mL−1），封闭 AuNPs 表面剩余活性位点，降低非特异性吸附。
- 电子探针/信号介质：铁氰化钾/亚铁氰化钾（K3Fe(CN)6/K4Fe(CN)6，[Fe(CN)6]4−/3−）溶于 0.1 M PBS（pH 7.0），用于 CV/DPV 监测界面电子转移。
中文摘要
传感界面的长期稳定性是生物传感器制备中的关键问题。本文开发了一种基于金纳米粒子（AuNP）修饰玻璃碳（GC）电极界面（GC-Ph-AuNP）的新型稳定电化学免疫传感器，用于检测癌胚抗原（CEA）。首先，GC 电极经 1,4-苯二胺修饰形成稳定层；随后，AuNPs 通过 C-Au 键结合到 GC 电极表面；抗 CEA 抗体直接吸附于 AuNPs 上。该免疫传感器对 CEA 的线性范围为 10 fg mL−1 至 100 ng mL−1，检出限为 3 fg mL−1（S/N=3）。放置一个月后，传感器电流仅增加 4%，表明其具有良好稳定性。该 GC-Ph-AuNP 免疫传感器表现出高灵敏度、宽线性范围、低检出限以及良好的选择性和稳定性。该固定化方法可广泛应用于构建其他免疫传感器。
英文摘要
The long-term stability of sensing interfaces is an important issue in biosensor fabrication. A novel stable gold nanoparticle (AuNP)-modified glassy carbon (GC) electrode interface (GC-Ph-AuNP)-based biosensor for detecting carcinoembryonic antigen (CEA) was developed. GC electrodes were modified with 1,4-phenylenediamine to form a stable layer, and then AuNPs were bound onto the GC electrodes through CAu bonds. Anti-CEA was directly adsorbed on AuNPs fixed on the GC electrode. The linear range of the immunosensor was from 10 fg to 100 ng mL(-1) with a detection limit of 3 fg mL(-1) (S/N=3). The current of the immunosensor was increased by 4% after one month. The GC-Ph-AuNP immunosensor showed high sensitivity, a wide linear range, low detection limit, and good selectivity and stability. The immobilization method of the immunosensor could be widely applied to construct other immunosensors.