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
葡萄糖（glucose）；样品基质：0.1 M NaOH 碱性溶液（含 AA、UA、AP 干扰物实验）
检测原理
该传感器为非酶电化学传感器。葡萄糖扩散至 Pt-MWCNTs 修饰电极表面，在碱性介质中被 Pt 纳米粒子电催化氧化。葡萄糖在 Pt 表面吸附并发生双路径氧化：一方面生成吸附 CO 等中毒中间体，使活性位点被占据；另一方面 Pt-OH 物种氧化这些中间体，释放 Pt 活性位点，葡萄糖进一步氧化为葡萄糖酸等产物，电子经 MWCNTs 和 GC 电极传递，形成安培电流。Nafion 膜覆盖在催化膜表面，可抑制抗坏血酸等干扰物的氧化，检测电位 0.0 V 时葡萄糖响应较高而干扰较低。电流随葡萄糖浓度增加而增大，在 1.0–26.5 mM 范围内呈线性。
检测灵敏度
线性范围: 1.0–11.7 mM（相关系数 0.9993）、11.7–26.5 mM（相关系数 0.9995）；摘要报告: 1.0–26.5 mM（相关系数 >0.999）
效应效果
在 0.1 M NaOH 中，电极对葡萄糖的响应时间约 10 s，长期安培响应稳定。选择性方面，在 0.0 V 下，以 1 mM 葡萄糖电流为 100%，尿酸（UA）、对乙酰氨基酚（AP）和抗坏血酸（AA）的干扰分别仅为 0.72%、2.14% 和 24.5%；增加 Nafion 用量可显著抑制 AA，10 μL 1.5% Nafion 使 AA 电流由 2.44 μA 降至 0.06 μA，而葡萄糖电流由 0.99 μA 降至 0.43 μA。未报告 RSD、实际样品回收率及与 ELISA/HPLC/qPCR 的对比。作者认为 Pt-MWCNTs 复合催化剂有望用于制备非酶葡萄糖传感器。
传感器的构成
- 基底/换能器电极：玻碳电极（GC）：导电基底与工作电极，提供电子传递界面
- 纳米材料修饰层：多壁碳纳米管（MWCNTs）：经 HNO3/H2SO4 功能化，提供高比表面积、导电通道和 Pt 成核位点
- 催化/识别元件：铂纳米粒子（Pt NPs）：负载于 MWCNTs 侧壁，在碱性介质中电催化氧化葡萄糖
- 复合传感膜：Pt-MWCNTs：两步热解法制备，Pt 平均粒径约 9 nm，形成高活性催化界面
- 抗干扰/保护膜：Nafion（1.5% 乙醇溶液，10 μL）：覆盖在 Pt-MWCNTs 表面，抑制抗坏血酸等干扰物氧化，提高选择性
中文摘要
本文构建了一种基于高分散铂纳米粒子负载于多壁碳纳米管（Pt-MWCNTs）作为传感界面的安培型生物传感器，用于灵敏、选择性检测葡萄糖。Pt-MWCNTs 采用两步热解法合成：先对多壁碳纳米管进行硝酸/硫酸功能化，再吸附铂盐并在氮气氛围中热解，使铂纳米粒子均匀分散在碳纳米管侧壁。该复合膜在碱性介质中对葡萄糖氧化具有良好电催化活性，因此可用于选择性检测葡萄糖。研究发现，检测电位和覆盖在 Pt-MWCNTs 修饰玻碳电极上的 Nafion 用量对安培检测葡萄糖的选择性影响显著。在最优检测条件（对饱和甘汞电极 0.0 V，10 μL 1.5% Nafion）下，可在 1.0–26.5 mM 葡萄糖浓度范围内实现选择性检测，相关系数大于 0.999。结果表明，Pt-MWCNTs 复合催化剂有望用于制备非酶葡萄糖传感器。
英文摘要
An amperometric biosensor for sensitive and selective detection of glucose has been constructed by using highly dispersed Pt nanoparticles supported on carbon nanotubes (Pt-MWCNTs) as sensing interface. The Pt-MWCNTs were synthesized by using the two-step pyrolysis method. This composite shows good electrocatalytic activity towards the oxidation of glucose in alkaline and thus can be used to selectively detect glucose. We found that detection potential and Nafion amount covered on the Pt-MWCNTs modified glassy carbon electrode had considerable influence on the selectivity for amperometric detection of glucose. Under optimal detection conditions (detection potential of 0.0V versus SCE and 10muL 1.5% Nafion), selective detection of glucose in the glucose concentration range of 1.0-26.5mM (correlation coefficient, >0.999) can be performed. The results demonstrate that the Pt-MWCNTs composite is promising for the fabrication of nonenzymatic glucose sensors.