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磷酸盐缓冲液（pH 7）
检测原理
该传感器以GOD为生物识别与催化元件。葡萄糖在GOD催化下与氧气反应生成葡萄糖内酯和过氧化氢（H2O2）。H2O2在Au-MWNT/Nafion修饰的GCE表面发生电化学氧化，产生与葡萄糖浓度成正比的安培电流。Au纳米颗粒降低H2O2氧化/还原过电位并增强催化，MWNT提供高电子转移通道和较大负载面积，Nafion分散Au-MWNT并稳定酶膜。在+0.3 V恒电位下，电流随葡萄糖浓度增加而上升，约25 s达到稳态，从而实现葡萄糖定量。
检测灵敏度
LOD: 20 µM；线性范围: 0.05–22 mM；灵敏度: 0.4 µA/mM
效应效果
该传感器在+0.3 V下对葡萄糖呈快速安培响应，平均稳态时间约25 s，灵敏度0.4 µA/mM，线性范围0.05–22 mM，检出限20 µM。无GOD时电极对葡萄糖几乎无响应，说明信号主要来自GOD催化产生的H2O2。作者认为其具有低电位、高灵敏度、低检测限、良好重现性、长期稳定性和快速响应等优点。与Lim等的Pd-GOD-Nafion/CNT传感器相比，该传感器使用更少GOD（32 U）且性能更好；与Wu等的多层自组装法相比，制备更简单有效。文中未报告实际样品回收率、RSD或与ELISA/HPLC/qPCR的直接对比。
传感器的构成
- 基底/换能器电极：玻璃碳电极（GCE，直径3 mm），经抛光和超声清洗，作为电化学换能基底。
- 纳米材料修饰层：多壁碳纳米管（MWNT），由DyNi2合金氢化物催化乙炔化学气相分解合成，提供高电子转移能力和负载平台。
- 纳米金属修饰层：结晶金纳米颗粒（Au NPs，平均粒径5–8 nm），由HAuCl4化学还原负载于MWNT表面，降低H2O2氧化/还原过电位并增强催化。
- 分散/成膜介质：0.5% Nafion溶液，用于分散Au-MWNT并在GCE上成膜，提高膜均匀性和稳定性。
- 识别/生物催化元件：葡萄糖氧化酶（GOD，32 U），催化葡萄糖氧化生成H2O2，是葡萄糖识别与信号放大的生物元件。
- 封闭/保护层：额外2.5 µL 0.5% Nafion层，覆盖在GOD/Au-MWNT/Nafion膜外，保护酶并稳定电极。
中文摘要
本文报道了一种新型安培型葡萄糖生物传感器，其核心是将葡萄糖氧化酶（GOD）沉积在结晶金（Au）纳米颗粒修饰的多壁碳纳米管（MWNT）电极上。MWNT 通过稀土基 AB2（DyNi2）合金氢化物催化剂催化乙炔化学气相分解法合成；纯化后的 MWNT 采用简单化学还原法负载纳米晶 Au 金属团簇。作者利用 X 射线衍射、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、高分辨透射电子显微镜和能量色散 X 射线分析对金属修饰碳纳米管进行了表征。将 GOD 沉积于 Nafion 分散的 Au-MWNT 电极上后，所制备的安培型生物传感器保留了生物催化活性，可实现快速、灵敏的葡萄糖定量。通过循环伏安法、安培法和流体伏安法研究了传感器性能。所制备的葡萄糖生物传感器对葡萄糖具有线性响应，最高可达 22 mM，检出限为 20 µM。
英文摘要
A new amperometric biosensor, based on deposition of glucose oxidase (GOD) onto crystalline gold (Au) nanoparticle modified multiwalled carbon nanotube (MWNT) electrode, is presented. MWNTs have been synthesized by catalytic chemical vapor decomposition of acetylene over rare-earth-based AB2 (DyNi2) alloy hydride catalyst. Purified MWNTs have been decorated with nanocrystalline Au metal clusters using a simple chemical reduction method. The characterization of metal-decorated CNTs has been done using X-ray diffraction analysis, scanning electron microscopy, transmission electron microscopy (TEM), high-resolution TEM, and energy-dispersive X-ray analysis. Amperometric biosensor fabricated by depositing GOD over Nafion-solubilized Au-MWNT electrode retains its biocatalytic activity and offers fast and sensitive glucose quantification. The performance of the biosensor has been studied using cyclic voltammetry, amperometry, and hydrodynamic voltammetry, and the results have been discussed. The fabricated glucose biosensor exhibits a linear response up to 22 mM glucose and a detection limit of 20 microM.