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
克伦特罗（clenbuterol, CLB）；样品基质：尿液（加标尿液）
检测原理
该传感器采用竞争免疫反应检测小分子克伦特罗。抗CLB单克隆抗体经EDC/NHS共价固定于MWCNTs-COOH修饰的GCE表面，BSA封闭后形成免疫电极。检测时，样品中游离CLB与Ag-GO-CLB偶联物竞争结合电极表面有限抗体位点：游离CLB浓度越高，被捕获的Ag-GO-CLB越少。Ag-GO-CLB中GO负载的Ag纳米颗粒作为电化学信号标签，在1.0 M KCl中通过正扫DPV发生Ag/AgCl固态伏安阳极溶出，产生与捕获量成正比的电流。以零浓度电流I0与样品电流Ix之差ΔI=I0−Ix定量，信号随CLB浓度升高而降低。MWCNTs提高抗体负载并促进电子转移，GO作为纳米载体同时承载Ag NPs和CLB，实现信号放大。
检测灵敏度
LOD: 6.8 pg mL−1 (signal-to-noise ratio of 3)；线性范围: 0.01–10.0 ng mL−1；R^2 = 0.9940
效应效果
该免疫传感器对克伦特罗具有良好选择性，与0.1 mg mL−1的莱克多巴胺（RAC）、多巴酚丁胺（DOB）和沙丁胺醇（SAL）混合时无明显干扰。批内CV为3.2%和3.9%（0.1、1.0 ng mL−1，n=6），批间CV为4.1%和4.7%（0.1、1.0 ng mL−1，六个传感器），4 ℃保存1个月响应无明显下降。尿液加标5、10、20 mg kg−1时，本方法回收率为91.2%、93.1%、91.4%，RSD为4.16%、5.28%、4.31%，与ELISA和LC-MS结果无统计差异。其LOD优于无标记电化学免疫传感器（0.32 ng mL−1）和碳纳米管电化学免疫传感器（0.1 ng mL−1），作者认为可用于实际样品中CLB的快速、简便、超灵敏检测。
传感器的构成
- 基底/换能器电极：玻碳电极（GCE），经氧化铝抛光，作为电化学工作电极
- 纳米材料修饰层：羧基化多壁碳纳米管（MWCNTs-COOH），提供羧基并促进电子转移
- 共价交联层：EDC/NHS活化MWCNTs-COOH羧基，形成NHS酯以固定抗体
- 识别元件：抗克伦特罗单克隆抗体（anti-CLB），共价固定于电极表面并特异性结合CLB
- 封闭剂：牛血清白蛋白（BSA），封闭非特异性结合位点
- 信号标记物：Ag-GO-CLB纳米偶联物，GO负载Ag纳米颗粒并共价连接CLB，作为竞争抗原和电化学标签
- 电解液/读出介质：1.0 M KCl，支持Ag/AgCl固态伏安过程，用于DPV检测银
中文摘要
本文报道了一种基于银纳米颗粒修饰氧化石墨烯（GO）纳米片（Ag–GO）的超灵敏安培生物传感器，用于快速检测克伦特罗（CLB）。作者通过透射电子显微镜（TEM）、原子力显微镜（AFM）和紫外-可见光谱（UV-vis）表征了Ag–GO标记CLB（Ag–GO–CLB）的形貌与结构。免疫传感器通过将捕获抗体共价固定于多壁碳纳米管（MWCNTs）修饰的玻碳电极（GCE）表面制备。在竞争免疫反应中，Ag–GO–CLB纳米复合物被免疫传感器捕获，随后在KCl溶液中通过正差分脉冲伏安法（DPV）测定银，从而检测抗原。实验结果表明，该传感器在0.01–10.0 ng mL−1范围内呈线性响应，检出限为6.8 pg mL−1（信噪比为3）。基于Ag–GO的免疫传感器为金属免疫分析标签提供了简便路线，可避免复杂耗时的金属组分溶解步骤，实现超灵敏检测。此外，该电化学免疫分析具有可接受的特异性和稳定性，适用于实际样品中CLB的测定。
英文摘要
We report the development of an ultrasensitive amperometric biosensor based on Ag nanoparticles-decorated graphene oxide nanosheets (GO) (Ag-GO) for the rapid detection of clenbuterol (CLB). The morphology and structure of the Ag-GO labeled CLB (Ag-GO-CLB) were characterized by transmission electron microscope (TEM), atomic force microscope (AFM), and ultraviolet-visible spectroscope (UV-vis). The immunosensor was prepared by covalently immobilizing capture antibodies on a multi-walled carbon nanotubes-modified glassy carbon electrode. Through competitive immunoreactions, the Ag-GO-CLB nanocomposites were captured on the immunosensor and the silver was measured by positive differential pulse voltammetry (DPV) in KCl solution for the detection of antigen. The experimental results show a linear response over the range from 0.01 to 10.0 ng mL(-1) with a lower detection limit of 6.8 pg mL(-1) (signal-to-noise ratio of 3). The Ag-GO based immunosensor offers a simple and convenient route for metal-immunoassay labels, which can avoid the complicated and time-consuming dissolving of metal component for ultrasensitive determination. Moreover, the electrochemical immunoassay shows acceptable specificity and stability and is suitable for the determination of CLB in real samples.