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
过氧化氢（H2O2）；样品基质：0.1 M磷酸盐缓冲液（PB，pH 6.0）含5.0 mM邻氨基苯酚（OAP），文中未报告实际生物或环境样品基质
检测原理
MP-11是含铁原卟啉IX的血红素模型化合物，其血红素中心未被多肽屏蔽，可在MWCNTs–BPPF6/GCE界面发生直接电子转移。检测时，H2O2与底物OAP在MP-11催化下发生氧化还原反应：MP-11催化H2O2氧化OAP，同时MP-Fe(III)/Fe(II)循环再生，电子经MWCNTs和BPPF6导电网络传递至GCE，形成催化电流。H2O2浓度升高时，催化电流随之线性增大。MWCNTs提供高导电通道和较大比表面积，BPPF6改善界面生物相容性与电子转移，Nafion固定MP-11并减少干扰，从而实现对低浓度H2O2的电化学检测。
检测灵敏度
LOD: 3.8 × 10^-9 mol L^-1 at 3r；线性范围: 0.5 to 7.0 × 10^-7 mol L^-1；相关系数: 0.9949 (n = 9)；灵敏度斜率: 10.863 (10^-5 A)/(10^-7 M)；线性回归方程: (10^-5 A) = 10.863 C (10^-7 M) - 0.4159
效应效果
选择性良好：5 μM H2O2存在下，10 μM葡萄糖、蔗糖、柠檬酸、尿酸、甘氨酸、抗坏血酸无明显干扰，电流比分别为0.97、0.99、0.98、1.03、0.96、0.99。4 ℃保存60天后催化电流保持约90%。未报告RSD和实际样品回收率。与已有传感器相比，检出限低于MP-11/MWCNTs/PtE（0.7 μM）、SA–HRP–CILE（0.5 μM）、HRP/壳聚糖/IL/GCE（0.15 μM）、HB/RTIL/MSFs/GCE（0.08 μM）；线性范围宽于SA–HRP–CILE（1.0–6.0 μM），窄于HRP/MWCNTs/GCE（4–2000 μM）和HRP/壳聚糖/IL/GCE（0.6–160 μM）。作者认为可用于化学、生物、临床、食品和环境领域。
传感器的构成
- 基底/换能器电极：玻璃碳电极（GCE），抛光后作为工作电极，提供电子传导与电流读出
- 纳米复合材料修饰层：多壁碳纳米管（MWCNTs）与室温离子液体N-丁基吡啶六氟磷酸盐（BPPF6）在N,N-二甲基甲酰胺（DMF）中超声分散后滴涂，形成MWCNTs–BPPF6膜，增强导电性、电子转移和生物相容性
- 识别/生物催化元件：微过氧化物酶-11（MP-11）吸附固定于MWCNTs–BPPF6膜，催化H2O2氧化邻氨基苯酚（OAP）
- 封闭/固定层：Nafion（1 wt%）滴涂覆盖，固定MP-11并提高稳定性
- 电子供体/底物：邻氨基苯酚（OAP，5.0 mM）在0.1 M磷酸盐缓冲液（PB，pH 6.0）中作为电化学底物，被MP-11/H2O2催化氧化产生电流
中文摘要
本文报道了一种由多壁碳纳米管（MWCNTs）与室温离子液体N-丁基吡啶六氟磷酸盐（BPPF6）组成的新型纳米复合材料，并将其用于构建微过氧化物酶-11（MP-11）过氧化氢（H2O2）生物传感器。该传感器以玻璃碳电极为基底，通过MWCNTs–BPPF6复合膜增强导电性、电子转移和生物相容性，再经Nafion固定MP-11。采用循环伏安（CV）和差分脉冲伏安（DPV）表征其电化学性能。在优化条件下，H2O2在0.5–7.0×10^-7 mol L^-1范围内呈线性响应，相关系数为0.9949（n=9），检出限为3.8×10^-9 mol L^-1（3r）。修饰电极表现出良好的电化学响应、高灵敏度、长期稳定性、生物活性和选择性。
英文摘要
A novel nanocomposite material of multiwalled carbon nanotubes (MWCNTs) and room temperature ionic liquid (RTIL) N-butylpyridinium hexafluorophosphate (BPPF6) was explored and used to construct a novel microperoxidase-11 (MP-11) biosensor for the determination of hydrogen peroxide (H2O2). Cyclic voltammetry (CV) and differential pulse voltammetry (DPV) were used to characterize the performance of the biosensor. Under the optimized experimental conditions, H2O2 could be detected in a linear calibration range of 0.5 to 7.0 x 10(-7)mol L(-1) with a correlation coefficient of 0.9949 (n=9) and a detection limit of 3.8 x 10(-9) mol L(-1) at 3 sigma. The modified electrodes displayed excellent electrochemical response, high sensitivity, long-term stability, and good bioactivity and selectivity.