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, D-glucose）；样品基质：0.067 M 磷酸盐缓冲液（PB, pH 6.9），原文未检测血清、尿液等实际样品。
检测原理
该传感器为酶促安培型电化学生物传感器。葡萄糖进入 GOD 活性中心后被催化氧化，GOD 的 FAD 被还原并产生过氧化氢；还原态 GOD 通过乙烯基铁氰化钾（VF）介体和氨等离子体处理碳纳米管（PT-CNTs）导电网络将电子传递至铂盘电极。在 +400 mV（vs SCE）下，电极表面发生氧化还原反应，产生与葡萄糖浓度成正比的安培电流。PT-CNTs 表面氨基增强亲水性、生物相容性和界面润湿性，使 GOD 在水相中保持活性并加快电子转移；戊二醛和 BSA 交联固定 GOD，提高膜稳定性。因此电流随葡萄糖浓度增加而线性增大。
检测灵敏度
LOD: 1.0 × 10−5 M (S/N > 3)；线性范围: 1.2 × 10−4–7.5 × 10−3 M
效应效果
与不含 PT-CNTs 的 GOD 电极相比，含 PT-CNTs 电极在 12 mM 葡萄糖中响应电流由 0.32 μA 提高到 1.48 μA。PT-CNTs 浓度为 0.5、1、2、4 mg/mL 时，6 mM 葡萄糖响应电流分别为 0.46、0.90、1.65、2.23 μA，但高浓度降低酶膜稳定性，故选 1 mg/mL。响应时间小于 10 s；0.12 mM 葡萄糖五次测定 VC 为 2.5%，同批独立电极在 0.3 mM 葡萄糖中批间 VC 为 4.76%（n=4）。4℃储存 10、20、30 d 后响应保持 97.3%、85.7%、70.4%。原文未报告选择性、抗干扰、实际样品回收率或与 ELISA/HPLC/qPCR 对比。作者认为该方法便于水相固定生物分子并提升电化学传感性能。
传感器的构成
- 基底/换能器电极：铂盘电极（Pt disk, 0.2 mm），抛光后作为工作电极，提供电子传导与信号读出界面。
- 电子介体修饰层：乙烯基铁氰化钾（VF, vinylferrocene）甲醇溶液涂覆干燥，作为氧化还原介体促进 GOD 电子转移。
- 纳米材料修饰层：氨等离子体处理碳纳米管（ammonia PT-CNTs, 由 SWCNTs 经 MWP 氨处理），提高水溶性、生物相容性和电子转移能力。
- 识别/催化元件：葡萄糖氧化酶（GOD, EC 1.1.3.4），催化葡萄糖氧化并传递电子。
- 交联/封闭剂：戊二醛（GLU, glutaraldehyde）与牛血清白蛋白（BSA），交联固定 GOD 并封闭非特异结合位点。
- 检测介质：0.067 M 磷酸盐缓冲液（PB, pH 6.9），维持 GOD 活性与离子环境。
- 电化学测量电极：饱和甘汞电极（SCE）作参比、铂箔作对电极，用于三电极安培测量。
中文摘要
本文提出一种以氨为前驱体的微波等离子体（MWP）处理方法，用于增强碳纳米管（CNTs）的水溶性。SEM、XRD 和 FTIR 结果表明，氨等离子体处理后的 CNTs（ammonia PT-CNTs）碳骨架结构未被破坏，并在管壁接枝了多种形式的氨基，使其在水中稳定分散而在四氢呋喃中不溶。循环伏安法显示，处理后的 CNTs 具有更优的润湿性和更快的电子转移动力学。以葡萄糖氧化酶（GOD）为模型酶构建的电化学生物传感器中，ammonia PT-CNTs 凭借良好的生物相容性和电子传递能力，显著提高了 GOD 的固定效果和传感响应。该传感器响应时间小于 10 s，在 1.2×10−4–7.5×10−3 M 范围内电流随葡萄糖浓度线性增加，检出限为 1.0×10−5 M。
英文摘要
A convenient microwave plasma treatment method with ammonia precursor was proposed to enhance the solubility of carbon nanotubes (CNTs). The SEM, XRD and FTIR spectra clearly demonstrated that the carbon skeleton structure of the resultant ammonia plasma-treated CNTs (ammonia PT-CNTs) was not destroyed and amine groups of different forms were successfully coupled to CNTs in the MWP treatment process. The ammonia PT-CNTs have excellent solubility in water and are insoluble in nonpolar tetrahydrofuran, and the cyclic voltammograms suggest that the enhanced wetting properties clearly favor faster electron transfer kinetics on the ammonia PT-CNT electrodes. By choosing glucose oxidase as a model enzyme, the application of the ammonia PT-CNTs in construction of biosensors was further investigated. Due to the biocompatibility and electron transfer capability of the ammonia PT-CNTs, the resultant GOD biosensor displayed a good sensing performance. The biosensor has a fast response of less than 10s, and the response current linearly increases with the glucose concentration in the range of 1.2x10(-4) to 7.5x10(-3)M with a detection limit of 1.0x10(-5)M.