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：PBS缓冲液、人血清（稀释）
检测原理
该传感器采用酶促-电催化安培检测机制。葡萄糖进入修饰电极后，被固定于PEDOT纳米纤维中的葡萄糖氧化酶（GOx）催化氧化，生成过氧化氢（H2O2）。PEDOT纳米纤维提供导电通道和高比表面积，促进电子传递；分散其中的钯纳米颗粒（Pd NPs）在+0.4 V下对H2O2具有电催化氧化作用，使H2O2在较低过电位下发生电子转移，产生与葡萄糖浓度成正比的安培电流。表面Nafion膜允许葡萄糖进入并阻挡抗坏血酸、尿酸等阴离子干扰物。随着葡萄糖浓度升高，酶促生成H2O2增多，电流响应增大，在0.5–30 mM范围内呈线性。
检测灵敏度
LOD: 75 µM；线性范围: 0.5–30 mM；灵敏度: 1.6 mA M−1 cm−2；相关系数: 0.9985
效应效果
该传感器对葡萄糖具有良好选择性：1 mM抗坏血酸（AA）、尿酸（UA）和对乙酰氨基酚（AP）对5 mM葡萄糖检测无明显干扰；去除Nafion膜后干扰信号出现，说明Nafion起阴离子选择性屏蔽作用。稳定性方面，电极在PBS中4 ℃保存，前12天平均斜率无显著变化，之后保留约75%原始响应。重现性方面，同一电极7次校准RSD为1.85%，6个不同电极RSD为8.5%。实际人血清样品中测得葡萄糖7.58 mM，与商用血糖仪7.33 mM相比误差3.24%，RSD为2%（n=6），表明其可用于实际样品分析。
传感器的构成
- 基底/换能器电极：玻璃碳电极（GCE），提供导电基底并作为电化学换能器
- 掺杂/模板组分：1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐（[bmim][BF4]）与十二烷基硫酸钠（SDS）（摩尔比0.2:0.8），形成胶束软模板引导EDOT电聚合为PEDOT纳米纤维，[bmim][BF4]兼作PEDOT掺杂剂
- 导电聚合物修饰层：聚(3,4-乙烯二氧噻吩)（PEDOT）纳米纤维，提供高比表面积、导电性和酶固定基质
- 纳米催化层：钯纳米颗粒（Pd NPs，约5–10 nm，63 µg cm−2），电沉积于PEDOT纳米纤维，电催化H2O2氧化/还原
- 识别元件：葡萄糖氧化酶（GOx，5.0 mg mL−1），固定于PEDOT–Pd中，催化葡萄糖生成H2O2
- 封闭/抗干扰膜：Nafion（3.0 µL薄层），覆盖表面，作为阴离子选择性膜阻挡抗坏血酸（AA）、尿酸（UA）等干扰
- 信号中间体：过氧化氢（H2O2），由GOx催化葡萄糖产生，经Pd NPs电催化产生安培电流
中文摘要
本文报道了一种基于钯纳米颗粒分散于聚(3,4-乙烯二氧噻吩)（PEDOT）纳米纤维的酶促葡萄糖生物传感器的制备与电化学性能。作者采用表面活性剂十二烷基硫酸钠（SDS）与离子液体1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐（[bmim][BF4]）组成的软模板体系，在玻璃碳电极上电沉积形成PEDOT纳米纤维；随后依次电沉积钯纳米颗粒（Pd NPs）并固定葡萄糖氧化酶（GOx），再涂覆Nafion膜，得到PEDOT–Pd/GOx修饰电极。该电极在+0.4 V（vs. Ag/AgCl）下对葡萄糖表现出良好的安培响应，灵敏度为1.6 mA M−1 cm−2，线性范围为0.5–30 mM，相关系数为0.9985，检出限为75 µM。PEDOT纳米纤维提供高比表面积和导电通道，Pd纳米颗粒电催化酶促生成的过氧化氢，Nafion膜可阻挡抗坏血酸、尿酸等电活性干扰物，使传感器具有较高选择性。
英文摘要
A new methodology involving the combination of a soft template (surfactant) and an ionic liquid (co-surfactant) is used to electrodeposit poly(3,4-ethylenedioxythiophene) (PEDOT) nanofibers. Electrochemical deposition of palladium nanoparticles and glucose oxidase (GOx) immobilization are done sequentially into nanofibrous PEDOT to fabricate the modified electrode (ME) (denoted as PEDOT-Pd/GOx-ME). The PEDOT-Pd/GOx-ME displays excellent performances for glucose at +0.4 V (vs. Ag/AgCl) with a high sensitivity (1.6 mA M(-)(1) cm(-2)) in a wider linear concentration range, 0.5 to 30 mM (correlation coefficient of 0.9985). Further, the electrode is insusceptible to the electroactive interfering species.