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
黄曲霉毒素B1（Aflatoxin B1, AFB1）；样品基质：花生食品样品及标准缓冲液
检测原理
该传感器以金电极为换能器，苯胺在紫外光下聚合形成聚苯胺层，并将抗黄曲霉毒素B1抗体物理包埋其中。当样品中的黄曲霉毒素B1与固定抗体特异性结合后，电极表面生物分子层厚度与界面性质发生变化，阻碍溶液中铁氰化钾/亚铁氰化钾氧化还原探针向电极表面接近和电子转移。电化学阻抗谱中，电荷转移阻抗（Rct）随黄曲霉毒素B1浓度增加而增大，Nyquist图半圆直径变大。通过比较结合前后阻抗差值ΔRct建立校准曲线，在1–20 ng/mL范围内与浓度呈线性关系。该过程无需酶标或荧光标记，属于无标记阻抗免疫传感。
检测灵敏度
LOD: 1 ng/mL；线性范围: 1–20 ng/mL；斜率: 2893.3 Ω/(ng/mL)；R^2 = 0.9939
效应效果
该传感器在6 ng/mL标准样品中重复测定5次，平均值为6 ng/mL，标准差0.25 ng/mL，相对标准偏差4.2%，表明重复性良好。连续制备5个传感器，校准曲线相关系数为0.893–0.996，显示制备重现性可接受。对花生食品样品进行0.2 ng/mL黄曲霉毒素B1加标实验，测得0.21 ng/mL，回收率105%，相对差5%，说明可用于实际食品样品检测。选择性基于抗体-抗原特异性，但原文未报告交叉反应或抗干扰数据。作者认为相比TLC、HPLC和ELISA等方法，该阻抗免疫传感器制备简单，但检出限为1 ng/mL且需30 min孵育，对痕量样品可能需要预浓缩。
传感器的构成
- 工作电极基底：金电极（Au electrode），作为换能器，经氧化铝抛光和Piranha（H2O2/H2SO4）清洗后用于固定识别层。
- 修饰层：苯胺（aniline）在319 nm紫外光下聚合形成聚苯胺（polyaniline, PANI）薄膜，用于物理包埋抗体。
- 识别元件：抗黄曲霉毒素B1抗体（anti-aflatoxin B1 antibody），固定于聚苯胺层中，特异性识别黄曲霉毒素B1。
- 氧化还原探针：铁氰化钾/亚铁氰化钾（K3[Fe(CN)6]/K4[Fe(CN)6]，Fe(CN)6^3-/4-）加0.1 M KCl，用于电化学阻抗谱监测电荷转移阻抗。
- 参比与辅助电极：Ag/AgCl参比电极和铂（Pt）辅助电极，构成三电极电化学体系。
- 孵育介质：50 mM pH 7磷酸盐缓冲液（phosphate buffer），用于抗体与黄曲霉毒素B1孵育。
- 清洗/封闭：乙醇与超纯水，用于去除未聚合苯胺单体和非特异性吸附的黄曲霉毒素B1。
中文摘要
本研究考察了利用苯胺紫外聚合固定抗黄曲霉毒素B1抗体，并基于所得生物传感器通过阻抗法测定黄曲霉毒素B1的可行性。将抗黄曲霉毒素B1抗体与苯胺混合后滴加至金电极表面，在319 nm紫外光照射下使苯胺聚合，从而将抗体物理包埋于聚苯胺层中。该传感器基于抗黄曲霉毒素B1抗体与黄曲霉毒素B1之间的特异性识别，采用电化学阻抗谱监测识别事件引起的界面电荷转移阻抗变化。以铁氰化钾/亚铁氰化钾为氧化还原探针，在1–20 ng/mL范围内获得线性校准曲线，检出限为1 ng/mL。最后将该传感器应用于真实花生食品样品中黄曲霉毒素B1的检测，验证了其在食品检测中的应用潜力。
英文摘要
In the study, we investigated the practicality of the UV polymerization of aniline for anti-aflatoxin B1 antibody immobilization, and utilization of the resulting biosensor in the impedimetric determination of aflatoxin B1. The anti-aflatoxin B 1 antibody was physically immobilized on gold electrodes by UV polymerization of aniline at a fixed wavelength. The biosensor was based on specific interaction anti-aflatoxin B1 - aflatoxin B1 recognition and investigation of this recognition event by electrochemical impedance spectroscopy. A calibration curve was obtained in a linear detection range 1-20 ng/mL aflatoxin B1. Finally, the biosensor was applied to analysis of a real food sample.