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），样品基质为pH 7.0 Tris-HCl缓冲液
检测原理
将Hb与HY混合液滴涂于PG电极表面形成Hb-HY修饰电极。可见光照射HY后，HY吸收光能进入激发态，在氧气存在下通过I/II型光动力反应产生ROS（如单线态氧）。ROS作用于Hb血红素微环境，引起Hb构象变化并增强其过氧化物酶样活性。检测时，H2O2作为底物到达Hb催化中心，被Hb直接催化还原；Hb介导的电子转移使电极还原峰电流随H2O2浓度增加而增大。光照时间越长、HY浓度越高，Hb构象改变和催化增强越明显，因此电流响应斜率增大，实现H2O2的电化学检测与光动力放大。
检测灵敏度
线性范围: 1×10^-5mol/L–5×10^-4mol/L；灵敏度斜率: 0.27599（y = 2.15459 + 0.27599x，x为[H2O2]/10^-5mol/L）；r = 0.999
效应效果
原文未报告选择性、抗干扰、稳定性、重现性（RSD）、实际样品加标回收率，也未与ELISA、HPLC或qPCR等方法进行对比。实验表明，Hb-HY修饰电极对H2O2在1×10^-5–5×10^-4 mol/L范围内呈线性，r=0.999。可见光照射HY/Hb混合液后，H2O2催化线性斜率随照射时间增加而增大；HY浓度为5×10^-4 mol/L时增强更明显，3 h照射后斜率显著提高。无氧条件下即使照射3 h，催化斜率也基本不变，说明该增强依赖氧气参与ROS生成。作者认为该光动力预处理可提升H2O2生物传感器灵敏度，并有助于理解HY光毒性与药用。
传感器的构成
- 基底电极：石墨（PG）电极，作为电化学换能器与导电基底
- 修饰层：Hb-HY混合膜，由Hb与HY混合液滴涂于PG表面干燥成膜
- 识别/催化元件：血红蛋白（Hb），提供过氧化物酶样活性并催化H2O2还原
- 光敏调控元件：超金合欢素（HY），可见光激发后产生ROS并增强Hb催化活性
- 成膜溶剂：二甲基亚砜（DMSO），溶解HY并辅助混合液成膜
中文摘要
超金合欢素（Hypericin，HY）是从贯叶连翘（H. perforatum）中提取的光敏分子，在可见光照射下可诱导活性氧（ROS）生成，并可能进一步引起血红蛋白（Hb）的构象变化。本研究不仅采用紫外-可见光谱法观察蛋白紫外-可见光谱的变化，以反映蛋白构象改变，还采用电化学方法获得其过氧化物酶活性的增强。研究证明，HY对蛋白构象和催化活性的光动力效应强烈依赖于照射时间、HY浓度以及氧气的存在。由于仅通过对HY进行可见光照射即可方便地实现蛋白构象变化和过氧化物酶活性增强，且该过程在自然环境中极易发生，本工作不仅有利于制备更灵敏的过氧化氢（H2O2）生物传感器，也有助于指导该药用植物分子的使用。
英文摘要
Hypericin, extracted from H. perforatum, can induce the generation of reactive oxygen species by visible light irradiation, which may consequently induce the conformational change of hemoglobin. We have not only employed UV-vis spectroscopy to observe the changes of UV-vis spectra of the protein, which reveals the conformational changes of the protein, but also employed electrochemical method to obtain its enhanced peroxidase activity. The photodynamic effect of hypericin on the conformation and catalytic activity of the protein has also been proven to be strongly dependent on the irradiation time, the hypericin concentration and the presence of oxygen. This work is beneficial not only to the fabrication of more sensitive hydrogen peroxide biosensor, but also to the guidance of the usage of this medicinal herb molecule, since the conformational change of the protein and the enhanced peroxidase can be easily obtained only by visible light irradiation on hypericin, the process of which is so common to happen.