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
过氧化氢（H2O2，0.1 M PBS缓冲液及加标样品）、葡萄糖（glucose，0.1 M PBS缓冲液及模拟血液样品）
检测原理
该传感器以SPGFE为导电基底，表面电沉积雪花状Pt–PdBNC形成三维多孔催化界面。葡萄糖检测时，GOx特异性催化葡萄糖氧化并生成H2O2；H2O2在Pt–PdBNC表面发生电催化还原，电子经金膜传递至工作电极，在恒电位下产生还原电流。Pt与Pd的合金协同效应及三维结构提供更多活性位点并促进电子转移，使电流随葡萄糖浓度升高而线性增大。直接检测H2O2时，Pt–PdBNC同样通过电催化还原H2O2产生电流，电流大小与H2O2浓度成正比。
检测灵敏度
H2O2: LOD: 0.87 mM；线性范围: 0.005–6 mM；灵敏度: 804 mA M−1 cm−2；R^2 = 0.9962。葡萄糖: 线性范围: 0–16 mM；LOD: 10 mM；R^2 = 0.9981。
效应效果
H2O2检测响应时间快，2 s内达到稳态电流的95%；单电极重复测量0.5 mM H2O2的RSD为4.2%，电极间RSD为7.1%；0.5 mM抗坏血酸、多巴胺、尿酸和葡萄糖对0.5 mM H2O2无明显干扰，并可在加标样品中可靠检测。葡萄糖传感器对5 mM葡萄糖的电极间RSD为5.1%；0.5 mM半乳糖、果糖、木糖、核糖和抗坏血酸无干扰，H2O2会显著增加电流。模拟血液样品测得6.13±0.17 mM（n=3），作者认为其线性范围较宽且LOD令人满意，具有实际样品检测潜力。
传感器的构成
- 基底/换能器电极：丝网印刷金纳米膜电极（SPGFE），金膜厚约75±5 nm，提供导电基底与电化学换能界面
- 纳米材料修饰层：雪花状Pt–Pd双金属纳米团簇（Pt–PdBNC），由H2PtCl6和PdCl2经恒电位/多电位阶跃电沉积形成，提供三维多孔催化界面并增强H2O2电催化还原
- 识别元件：葡萄糖氧化酶（GOx，EC 1.1.3.4），固定于Pt–PdBNC表面，特异性催化葡萄糖氧化生成H2O2
- 固定/封闭剂：戊二醛（glutaraldehyde）与牛血清白蛋白（BSA）交联固定GOx，提高酶稳定性并减少非特异吸附
- 信号转换层：Pt–PdBNC催化H2O2电还原，将酶反应产生的H2O2转化为可测电流信号
- 工作介质：0.1 M PBS（pH 6.9），提供离子导电环境并维持GOx活性
中文摘要
本文报道了在丝网印刷金纳米膜电极（SPGFE）上，通过恒电位/多电位阶跃电沉积策略电化学还原前驱体，制备新型雪花状Pt–Pd双金属纳米团簇（Pt–PdBNC）修饰电极。所制备的Pt–PdBNC具有三维多孔结构，暴露大量活性位点，并因Pt与Pd的协同效应显著增强中性介质中H2O2的电催化还原性能，优于Pt和Pd单金属纳米团簇。在优化条件下，SPGFE/Pt–PdBNC对H2O2在0.005–6 mM范围内呈线性响应，灵敏度达804 mA M−1 cm−2，并具有良好的选择性。进一步将葡萄糖氧化酶（GOx）固定于Pt–PdBNC结构上，制备的葡萄糖生物传感器对葡萄糖检测表现出良好性能。
英文摘要
Novel snowflake-like Pt-Pd bimetallic nanoclusters (Pt-PdBNC) were synthesized on a screen-printed gold nanofilm electrode (SPGFE) substrate by electrochemically reducing precursors with a new constant potential/multi-potential step deposition strategy. The electrocatalytic behavior of the modified electrode (SPGFE/Pt-PdBNC) towards H(2)O(2) was investigated. The results indicate that the as-prepared Pt-PdBNC significantly enhances the electrochemical reduction of H(2)O(2) in neutral media, exhibiting preferable electrocatalytic performance compared to Pt and Pd monometallic nanoclusters. Under optimum conditions, SPGFE/Pt-PdBNC offers linear responses for H(2)O(2) in the concentration range from 0.005 to 6 mM with an ultrahigh sensitivity of 804 mA M(-1) cm(-2) and excellent selectivity. Furthermore, glucose oxidase was immobilized on the Pt-PdBNC structure, and the fabricated biosensor presents favorable properties for glucose sensing.