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（Hydrogen Peroxide, H2O2）；样品基质：0.1 M PBS缓冲液（pH 7.0，无氧条件）
检测原理
Mn2O3-Ag纳米纤维修饰GCE提供高比表面积和导电通道，使Hb保持天然构象并实现血红素Fe(III)/Fe(II)与电极间的直接电子转移。H2O2扩散至电极表面后，被Hb血红素铁催化还原，Hb在催化循环中于Fe(III)/Fe(II)间转换，电子经Mn2O3-Ag纳米纤维快速传递至GCE。随着H2O2浓度升高，电催化还原电流增大，氧化峰电流降低，形成与H2O2浓度相关的阴极电流响应。该过程无需外加电子媒介体，纳米纤维的多孔结构增强传质与Hb负载，提高灵敏度。
检测灵敏度
线性范围: 20 to 700 μM；R^2 = 0.9962；灵敏度斜率: y = 0.001x + 0.0852
效应效果
该传感器在pH 7.0时对50.0 μM H2O2响应最大，在20–700 μM范围内线性良好，R^2=0.9962。与裸GCE和仅Mn2O3-Ag纳米纤维修饰电极相比，Hb/Mn2O3-Ag纳米纤维/GCE出现明显H2O2电催化还原阴极峰，表明Hb具有良好催化活性。作者报道传感器具有良好的稳定性和重现性，并在5 s内达到稳态电流的95%。论文未报告选择性、抗干扰、实际样品回收率或与ELISA/HPLC/qPCR等方法的对比，主要强调其无需媒介体、直接电子转移和快速响应，适用于H2O2的电化学检测。
传感器的构成
- 基底/换能器电极：玻碳电极（GCE, glassy carbon electrode），抛光后作为工作电极，提供导电基底。
- 纳米材料修饰层：Mn2O3-Ag纳米纤维（Mn2O3-Ag nanofibers），由Mn(NO3)2、AgNO3和PVP静电纺丝后500°C煅烧制备，形成多孔网络，促进电子转移并增大Hb负载面积。
- 识别/催化元件：血红蛋白（Hb, hemoglobin），以5 mg/mL PBS溶液吸附固定于Mn2O3-Ag纳米纤维/GCE 8 h，血红素Fe(III)/Fe(II)实现直接电子转移并电催化还原H2O2。
- 信号标记物：无外源标记物，Hb自身氧化还原与电催化反应直接产生电流信号。
- 缓冲介质：0.1 M PBS（pH 7.0），维持Hb构象与电化学测量环境。
- 检测读出：三电极体系，工作电极为Hb/Mn2O3-Ag纳米纤维/GCE，参比电极为Ag/AgCl，对电极为Pt丝/铂棒，使用Model 263A恒电位仪进行CV/CA电流读出。
中文摘要
本研究以Mn2O3-Ag纳米纤维修饰玻碳电极（GCE），研究血红蛋白（Hb）的直接电子转移行为。Mn2O3-Ag纳米纤维通过静电纺丝法制备，并经SEM、TEM和XRD表征，呈多孔网络结构，可促进Hb与电极间电子传递。在pH 7.0的0.1 M PBS中，Hb/Mn2O3-Ag纳米纤维/GCE呈现准可逆氧化还原峰，形式电位为-49 mV（vs Ag/AgCl），表明Hb血红素铁与修饰电极之间实现直接电子转移。基于该电极构建过氧化氢（H2O2）生物传感器，Hb对H2O2具有电催化还原活性，H2O2浓度增加时阴极峰电流增大。传感器在20–700 μM范围内线性良好，R^2=0.9962，pH 7.0响应最佳，5 s内达到稳态电流的95%，具有良好稳定性和重现性。
英文摘要
We investigated the electrochemical behavior of hemoglobin by glassy carbon electrode modified with Mn(2)O(3)-Ag nanofibers. The Mn(2)O(3)-Ag nanofibers were used as facilitator electron transfer between Hb and glassy-carbon-modified electrode. The Mn(2)O(3)-Ag nanofibers are studied by scanning electron microscopy (SEM) and transmission electron microscopy (TEM). The hemoglobin showed a quasireversible electrochemical redox behavior with a formal potential of -49 mV (versus Ag/AgCl) in 0.1 M potassium phosphate buffer solution at pH 7.0. The designed biosensor possesses good stability and reproducibility and achieves 95% of the steady-state current in less than five seconds.