葡萄糖生物传感器检测方法的研究进展

合集下载

生物传感器在糖尿病监测中的发展

生物传感器在糖尿病监测中的发展糖尿病，作为一种常见的慢性疾病，影响着全球数以亿计的人口。

对于糖尿病患者而言，及时、准确地监测血糖水平是控制病情、预防并发症的关键。

在这一过程中，生物传感器发挥着越来越重要的作用。

生物传感器是一种能够对生物物质敏感并将其浓度转换为电信号进行检测的仪器。

其工作原理通常基于生物识别元件与目标分析物之间的特异性相互作用，然后通过换能器将这种生物化学信号转化为可测量的电信号。

在糖尿病监测中，最早被广泛应用的生物传感器是血糖仪。

传统的血糖仪通常采用电化学方法，通过测量血液中葡萄糖与酶反应产生的电流来确定血糖浓度。

患者需要刺破手指，采集少量血液进行检测。

这种方法虽然能够提供较为准确的血糖值，但频繁的采血给患者带来了疼痛和不便，而且无法实现实时连续监测。

为了克服这些局限性，研究人员不断努力创新，推动了生物传感器技术的发展。

近年来，非侵入式生物传感器成为了研究的热点。

例如，基于唾液、泪液、汗液等体液的检测方法逐渐崭露头角。

唾液中的葡萄糖水平与血糖存在一定的相关性，通过检测唾液中的葡萄糖含量，可以间接反映血糖状况。

然而，唾液中葡萄糖浓度较低，检测的准确性和灵敏度仍有待提高。

汗液监测也是一个有潜力的方向。

汗液中的葡萄糖浓度相对较低，但可以通过开发高灵敏度的传感器和优化检测方法来实现准确测量。

一些研究团队正在致力于研发可穿戴的汗液传感器，这种传感器可以像手环或贴片一样佩戴在身体上，实时监测汗液中的葡萄糖变化。

此外，连续血糖监测（CGM）系统的出现为糖尿病管理带来了重大突破。

CGM 系统通常由一个微型传感器植入皮下，持续监测组织间液中的葡萄糖水平，并通过无线传输将数据发送到接收器或智能手机上。

患者和医生可以实时查看血糖变化趋势，更好地了解血糖波动情况，从而及时调整治疗方案。

在生物传感器的研发中，材料科学的进步也起到了重要的推动作用。

新型纳米材料，如碳纳米管、石墨烯等，具有优异的电学、力学和化学性能，被广泛应用于传感器的制造中。

基于Amplex UltraRed和HRP的新型葡萄糖生物传感器

TWO
02 实验内容实Leabharlann 内容01仪器与试剂
试剂：壳聚糖、HRP、过氧化氢、葡萄糖、多巴胺、抗坏血酸等仪器：CHI832B电化学分析仪 1.将玻碳电极分别用金相砂纸，氧化铝粉末打磨抛光成镜面之后用二次去离子水冲洗，然后在硝酸，氢氧化钠溶液丙酮以及去离子水中超声波洗涤5min 2.称取0.1g壳聚糖置于小烧杯中，加入1%的醋酸溶液 10ml搅拌2h，得到粘稠的壳聚糖溶液，取等量的葡萄糖氧化酶溶液混合，去2微升滴加到玻碳电极上，自然晾干
葡萄糖传感器的研究
应糖尿病人群数量的飞速增长，对葡萄糖浓度的监控技术也在飞速的发展；本文试图利用壳聚糖用于基于酶的
葡萄糖生物传感器的4大指标
1.高灵敏度 2.良好的抗干扰能力 3.简单且稳定 4,响应时间短
生物传感器的研发，以期望研究出一种新型葡萄糖生物
传感器。
原理
壳聚糖有很好的生物相容性，对酶有很好的亲和力
壳聚糖和葡萄糖氧化酶固定在电极表面
葡萄糖生物传感器
葡萄糖氧化酶催化溶液中葡萄糖发生氧化反应生成 H2O2；溶液中的辣根过氧化酶催化生成的H2O2 分解成羟基自由基，羟基自由基不可逆的氧化非活性的壳聚糖生成水和具有电活性的resorufin（7羟基-3H-吩噁-3-嗪酮），resorufin在大约-0.1V 发生一个可逆的电子还原反应从而生成可被检测到的产物；
H2O2=底物
壳聚糖=催化剂
1.壳聚糖和HRP对H2O2 的电催化性质研究运用i-t法考察壳聚糖和HRP对H2O2的催化作用。
在右图中，由于还原峰电流是根据传感器
在不同时间点进行测定，所以出现类似与波段形状，但总体而言，还原峰电流还是与H2O2浓度呈现良好的线性关系。

糖尿病诊断和治疗新技术的研究进展

糖尿病诊断和治疗新技术的研究进展糖尿病是一种严重的代谢性疾病，目前已成为全球公共卫生问题之一。

随着医疗技术的发展，糖尿病诊断和治疗的新技术不断涌现。

本文将分别介绍糖尿病诊断和治疗新技术的研究进展。

一、糖尿病诊断新技术1.基于生物传感器的诊断技术随着生物传感技术的发展，糖尿病检测也得到了新的突破。

基于生物传感器的诊断技术能够通过测量血液中的葡萄糖含量，快速、准确地检测出糖尿病。

生物传感器的原理是通过特殊的材料反应，实现对血液成分的检测。

例如，酶传感器是一种常见的传感器，它能够通过测量血液中的酶活性水平来确定葡萄糖含量。

基于生物传感器的技术已在实践中得到了广泛应用。

2.人工智能诊断技术人工智能（AI）技术的发展也为糖尿病诊断带来了新的机会。

AI技术可以对大量的医疗数据进行分析，从而给出更精确的糖尿病诊断。

以AI为基础的诊断技术可以大幅度提高糖尿病诊断的准确率，尤其是在早期糖尿病诊断方面表现优异。

此外，AI技术还能够通过处理和分类医学图像，帮助医生更有效地识别和治疗糖尿病。

3.基于DNA检测的诊断技术基于DNA检测的诊断技术是近年来新兴的技术之一。

此类技术能够检测糖尿病遗传因素，并识别患者是否存在患糖尿病的风险。

通过基于DNA的诊断技术能够更准确地确诊糖尿病，并且能够指导个性化的治疗方案。

尽管此类技术还处于实验阶段，但是它们的出现为糖尿病诊断带来了更好的前景。

二、糖尿病治疗新技术1.胰岛素泵胰岛素泵是一种用于治疗糖尿病的现代设备，它适用于类型1糖尿病患者。

胰岛素泵通过皮下植入一个小型泵，可以在体内不断地释放所需的胰岛素。

相比使用胰岛素注射剂的传统治疗方法，胰岛素泵的优点是能够更精细地控制胰岛素的释放。

同时，胰岛素泵还可有效预防低血糖的发生。

2.人工胰腺技术人工胰腺技术是一种通过生物技术和医学技术相结合的高科技治疗方法，可在一定程度上替代人体胰腺的功能。

该技术将胰岛素泵和连续葡萄糖监测设备结合起来，可帮助糖尿病患者更好地控制血糖。

生物传感器的研究进展综述

生物传感器的研究进展综述一、本文概述生物传感器作为一种集成了生物识别元件和信号转换器的设备，其在生物、医学、环境、食品安全等领域的应用日益广泛。

本文旨在综述生物传感器的研究进展，包括其基本原理、分类、应用领域以及存在的挑战和未来的发展趋势。

我们将重点关注近年来在生物传感器领域的创新技术和研究成果，以期为读者提供一个全面而深入的理解。

我们将简要介绍生物传感器的基本原理，包括其工作机制和主要构成部分。

接着，我们将根据生物识别元件的不同，对生物传感器进行分类，并详细讨论各类生物传感器的特点和应用领域。

在此基础上，我们将重点分析近年来在生物传感器研究方面的主要进展，包括新材料、新技术和新方法的开发和应用。

我们还将探讨生物传感器在实际应用中所面临的挑战，如灵敏度、特异性、稳定性和寿命等问题，并就此提出可能的解决方案。

我们将展望生物传感器未来的发展趋势，预测其在未来可能的应用领域和发展方向。

通过本文的综述，我们希望能够为研究者提供一个关于生物传感器研究进展的全面视角，为其未来的研究和开发提供有益的参考。

二、生物传感器的基本原理与技术生物传感器是一种利用生物分子识别元件与物理或化学换能器相结合，对生物物质进行高选择性、高灵敏度检测的新型分析装置。

其基本原理是将生物分子识别过程（如酶促反应、抗原抗体反应、核酸杂交等）与信号转换器（如电化学电极、光学器件、压电晶体等）相结合，通过生物识别元件与待测物之间的特异性相互作用，将生物化学反应产生的信息转化为可检测的电信号、光信号或其他形式的信号，从而实现对待测物的定性或定量分析。

生物传感器的核心技术包括生物识别元件的制备与固定化技术、信号转换与处理技术，以及传感器的微型化与集成化技术。

生物识别元件的制备是实现生物传感器特异性与灵敏度的关键，常见的生物识别元件包括酶、抗体、核酸适配体、细胞和组织等。

信号转换与处理技术是生物传感器将生物识别信号转化为可测量电信号的核心，常见的信号转换方式有电化学转换、光学转换、热学转换等。

葡萄糖生物传感器研究概况

葡萄糖生物传感器研究概况葡萄糖是动物和植物体内碳水化合物的主要组成部分，因此葡萄糖的定量测定在生物化学、临床化学和食品分析中都占有很重要的位置。

1954年Clark的氧电极分析方法使活体组织氧分压的无损测量成为可能，由此打开了生物传感器这一研究领域。

50多年来各国科研人员对生物传感器的研究和发展使得葡萄糖传感器在食品分析、发酵控制、临床检验等诸多方面得到应用并发挥了重要的作用。

本文对葡萄糖生物传感器的分类、原理及发展概况等作一简要概述。

1.概念生物传感器是用来侦测生体内或生体外的环境化学物质或与之起特异性交互作用后产生响应的一种装置，Gronow将其定义为“使用固定化的生物分子结合换能器”[1]。

它利用生物化学和电化学反映原理，将生化反应信号转换为电信号，通过对电信号进行放大和转换，进而测量被测物质及其浓度[2]，是一种集现代生物技术与先进的电子技术于一体的高科技产品。

生物传感器可用于探索揭示生命系统中信息的产生、存储、传输、加工、转换和控制等基本规律，探讨应用于人类经济活动的基本方法。

葡萄糖传感器是生物传感器领域研究最多、商品化最早的生物传感器[3]，为葡萄糖氧化酶，GOD）经固化后于氧电极组成成。

这一生物传感器可在非常短的响应时间（glucose oxidase内完成对葡萄糖的测定，其线性范围为0～30mg?dL-1，能稳定使用22d，测定的相对标准偏差小于1.2。

2.分类关于葡萄糖生物传感器的分类，不同的研究方向，有不同的分类方法，主要有以下三种分类。

一是根据生物传感器中分子识别元件即敏感元件划分为：酶传感器（enzyme sensor），微生）），组织传感器（tis-suesensor物传感器（microbial sensor），细胞传感器（original sensor和免疫传感器（immunolsensor）。

二是根据生物传感器的换能器即信号转换器分类，如：生物电极（bioelectrode）传感器，半），热生物传），光生物传感器（optical biosensor导体生物传感器（semi conduct biosensor）等。

血清中葡萄糖含量检测的方法研究进展

无创血糖测量方法是近些年国内外新兴的血糖检测方法，该法尚未应用于临床领域。该研究使用方法有光学方法和非光学法。
光学法检测以方便、无痛、高速、高精度成为最具有前景的检测手段。光学检测法包括光声光谱法、拉曼光谱法、荧光法、近红外光谱法等。这些方法主要利用近红外激光脉冲与组织的相互作用，使检测器检测出光声信号，光声信号的幅度与吸收系数之间的关系，检测出组织内部的血糖含量。但还是需要降低其他物质的干扰，以及提高重复性和灵敏度。且还需考虑人体组织的复杂性、个体差异等问题。
［责任编辑：王迎迎］
308 科技视界 SCIENCE & TECHNOLOGY VISION
血清中葡萄糖是人体内各组织细胞活动所需的物质。人体内的血糖必须保持一定的水平才能维持体内各器官和组织的需要。正常人在空腹血糖浓度为 3.9～6.0mmol/L。空腹血糖浓度超过 6.0mmol/L 称为高血糖而血糖浓度低于 3.9mmol/L 称为低血糖。血清中葡萄糖是临床生化检验中的重要指标，可以为糖尿病、高血压以及心脑血管系统等疾病的诊断、治疗用药、病情监测以及疾病预防等方面提供客观依据。因此，对其进行准确的测定具有极其重要的意义。
葡萄糖氧化酶(glucose oxidase，GOD)将葡萄糖氧化成葡萄糖酸，同时释放过氧化氢。过氧化物酶(peroxidase，POD)在色原性氧受体存在时将过氧化氢分解为水和氧，并使色原性氧受体 4-氨基安替比林和酚去氢缩合为红色醌类化合物，即 Trinder 反应。红色醌类化合物的生成量与葡萄糖含量成正比。通过测定吸光度就能计算出血液中葡萄糖的含量。
非光学检测法大多使用将葡萄糖在 GOD 催化下生成 H2O2，H2O2 在过氧化物酶催化下降还原态电介质 Os2+，氧化成 Os3+，而 Os3+在较低工作电压下呗还原，产生还原电流与被测葡萄糖浓度成线性关系，通过检测还原电流即可得出葡萄糖浓度。根据研究报道显示，选取适当的电极材料，使用该法有成本低、灵敏度高、稳定性较好等方面的优点，有很好的应用前景。

生物传感器技术的发展与应用

生物传感器技术的发展与应用随着科技的飞速发展，越来越多的生物传感器技术被研发出来并得到了广泛应用。

生物传感器是一种能够检测生物体内化学、物理和生理性质的设备，常用于医学、环境保护、食品安全等方面。

本文将介绍生物传感器技术的发展与应用，并对其前景进行展望。

一、生物传感器技术的发展历程生物传感器技术的最早研究可以追溯到20世纪50年代。

当时，科学家们首次研发出能够检测葡萄糖的生物传感器，但由于技术水平和设备限制，其检测效果并不理想。

直到70年代末期，随着纳米技术和信息技术等新技术的发展，生物传感器技术才得以大幅提升。

进入21世纪，生物传感器技术实现了跨越式发展。

新型的材料、微纳加工和微电子技术的应用使得生物传感器的灵敏度、选择性和稳定性得到了大幅提升。

此外，智能化和自动化技术的应用也使得生物传感器成为了现实生活中的重要工具。

二、生物传感器技术的应用领域1. 医学领域生物传感器是医学领域中最为重要的工具之一。

例如在糖尿病患者的日常生活中，通过佩戴连续血糖监测器，患者可以随时随地观察自己的血糖水平。

同时，同步传输到医生端的数据也能帮助医生及时调节患者的药物使用和饮食习惯。

生物传感器在其他疾病的诊断和治疗方面也有着广泛的应用，比如应用于血压、呼吸等实时生命监测。

2. 环境保护领域在近年来，生物传感器技术也被广泛应用于环境保护领域。

例如，通过生物传感器检测水环境中的浓度和种类，可以有效地预测和监控水的质量状况，避免水污染造成的环境危害。

此外，生物传感器还可以应用于大气质量监测、土壤质量分析等多个方面。

3. 食品安全领域生物传感器技术也被应用于食品安全领域。

通过生物传感器检测食品中的毒素、微生物等潜在的食品安全隐患，可以有效地预防食品中毒事件的发生。

三、生物传感器技术的未来发展及前景随着技术的日新月异，生物传感器技术的应用前景十分广阔。

由于生物传感器技术的突出优势，未来的生物传感器技术将会朝着以下几个方面得到不断的创新和拓展。

葡萄糖氧化酶生物传感器的构建和性能研究

ｇｏｅｏｍａｅａｄｃｎｂｅｏｈｅｄｔｒｎｔｏｆｇｕｃｓｎｂｏｏｉａａｌｓｏｄｐｒｒｎｃｎａｅｕｓｄｆｒｔｅｅｍｉａｉｎｏｌｏｅｉｉｌｇｃｌｓｍｐｅ．ｆ
Ｃｏｔｕｔｏｄｅｆｒａｅｓｕｎｌｏｅｄｅｅｍｉｔｏｏｅｏｎｔｇａｔｄｎｓｒｃｉｎａｎｐｒｏｍｎｃｔｄｙｏｇｕｃｓｔｒｎａｉｎｂｉｓｎｓｒｉｅｒｅ
ｗｉｈｉｍｏｌｚｄｌｃｓｘｉｓｔｍｂｉｅｇｕｏｅｏｄａｅｉ
１．０００
依次吸取１５
葡萄糖氧化酶（Ｏ溶液，ＧＤ）４
牛血
清白蛋白（Ｓ溶液于１ｍＢＡ）Ｌ离心管中混合均匀，然加入１
戊二醛溶液迅速混匀，２。吸取混合液于预处理过共０
差８ｏ＿０器０６．ｏ
ＫｅｒｓＧｕｏｅｏｉａｅＩｙｗｏｄ：ｌｃｓｘｄｓ；ｍｍｏｉｚｔｎＧＵＯｅｄｔｒｎｔｎｂｏｅｓｒｂｌａｉ；１ＯＳｅｅｍｉａｉｉｓｎｏｉｏｏ
葡萄糖的定量测定在临床医学、生物化学、品科学等食
７０磷酸缓冲液中，．再加入１ｍＬ３０．％苯酚。溶液Ｂ：．％６５葡萄糖溶液。葡萄糖氧化酶酶活力单位（定义为：分钟氧化１ｕ）每
ｃｒｉｒｎｔｅｉｍｏｉｉａｉｎｃｎｉｉｎｆｇｕａａｃｏｓ— ｌｎｎＴｈｈｒｃｅｉｔｆｉｍｏｉｉｅｎｙｓｓｕｄｅａａｒｅｓａｄｈｍｂｌｔｏｏｄｔｏｓｏｌｔｒｌｒｓｚｉｋｉｇ．ｅｃａａｔｒｓｉｏｍｃｂｌｄｅｚｍｅｗａｔｉｄ，ｎｄｚｕｅｏｃｎｔｕｃｌｃｓｉｅｓｒＲｅｕｌｓＴｈｐｉｌｃｔｌｔｃｔｍｐｒｔｅａｄｐＨｆｉｍｏｉｉａｉｎｇｕｏｅｏｉａｅｗｅｅ４ｓｄｔｏｓｒｔｇｕｏｅｂｏｓｎｏ．ｓｔｅｏｔｍａａａｙｉｅｅａｕｒｎｏｍｂｌｚｔｏｌｃｓｘｄｓｒ０

1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

１３６６
应用化学第２９卷
－Ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ：ＨＯＨ＋＋２ｅ → Ｏ２２２＋２
（２）
１．１．２第二代葡萄糖生物传感器第二代生物传感器是用小分子的电子媒介体（如二茂铁及其衍生
１８］１９］２０２１］物［、苯醌类［和纳米材料［等）代替氧传递酶与电极之间的电子通道，通过媒介体的电流变化大
糖尿病已成为一个社会健康问题，它是由代谢紊乱引起的。正常人体血液中葡萄糖的含量范围为４４～６６ｍｍｏｌ／Ｌ（８０～１２０ｍｇ／ｄＬ），血糖浓度过高会导致高血糖症或胰岛素不足，进而引起糖尿病。因此，在各个领域（如医学、环境监测以及食品分析）中寻求一种快速、可靠和廉价的葡萄糖检测方法极其重要。本文以检测方法中是否存在酶，对葡萄糖检测方法分类进行综述，并对葡萄糖的检测方法的发展趋势进行了展望。
摘要葡萄糖生物传感器以其灵敏度高、选择性好、反应速度快以及稳定性好等优点吸引了许多研究者的关注。本文将已发表的一些葡萄糖检测方法分为两类：葡萄糖酶生物传感器检测方法与无酶葡萄糖生物传感器检测方法，简要介绍了这２种检测方法的一些研究进展，并对葡萄糖检测方法的发展前景进行了展望。关键词葡萄糖，酶，无酶，生物传感器，检测方法中图分类号：Ｏ６５２文献标识码：Ａ文章编号：１００００５１８（２０１２）１２１３６４０７：１０．３７２４／ＳＰ．Ｊ．１０９５．２０１２．２０４４３ＤＯＩ
，ｂｂ，ｃ杨秀云ａ梁凤ａ张巍ｂ胡连哲ｂＭＡＪＥＥＤＳａａｄａｔ李云辉ａ徐国宝ｂ
ａ（长春理工大学化学与环境工程学院长春１３００２２；ｂｃ中国科学院长春应用化学研究所，电分析化学重点实验室长春１３００２２；中国科学院大学北京１０００４９）
１．１．１第一代葡萄糖生物传感器第一代葡萄糖生物传感器是基于氧分子为电子接受体，通过测定氧的减少量或葡萄糖氧化酶氧化葡萄糖所产生过氧化氢的生成量，直接或间接检测底物含量的传感器。反应如式（１）和（２）所示。Ｅｎｚｙｍｅｌａｙｅｒ：ＧＯｘｌｕｃｏｓｅ→ ｇｌｕｃｏｎｏｌａｃｔｏｎｅ＋ＧＯｘ（ｏｘ）＋ｇ（ｒｅｄ）ＧＯｘＯｘＯ → Ｇ（ｒｅｄ）＋Ｏ２（ｏｘ）＋Ｈ２２（１）
［３］自从１９６２年Ｃｌａｒｋ与Ｌｙｏｎｓ首次将葡萄糖酶与铂电极结合，实现了固化酶技术用于实时检测人
体血液中的葡萄糖含量，提出了葡萄糖酶传感器这个初步概念之后，电化学方法已受到了广泛的关注。
４］１９９５年，Ｋａｙａｋｉｎ等［利用普鲁士蓝电催化过氧化氢并与葡萄糖氧化酶结合，间接测定了葡萄糖浓度。５］２００３年，Ｖａｇｏ等［利用新型双金属卟啉薄膜电催化分子氧和过氧化氢的还原，进而间接检测了葡萄糖６］的含量。而卟啉及其衍生物特别是金属卟啉化合物对生物分子可进行有效的识别［。２００５年，Ｚｈａｏ７］等［通过层层自组装方法将多层薄膜有机聚合物与普鲁士蓝纳米粒子以及葡萄糖氧化酶结合（ＰＤＤＡ／
第１２期
１０］此外，纳米粒子也可以与膜材料结合进而改进生物传感器的性能。１９９２年，Ｃｒｕｍｂｌｉｓｓ等［最先利
用气相沉积方法将金纳米粒子与辣根过氧化酶（ＨＲＰ）结合，结果表明，金纳米粒子具有很好的电子转移性能，可更好地促进电极和ＨＲＰ之间的电子转移，为理想化生物传感器的发展提供了有益的思路。
１］得葡萄糖的含量［。２］。葡萄糖酶可分为葡萄糖氧化酶（ＧＯｘ）最近几年，采用固化酶的方法检测葡萄糖已得到广泛研究［
和葡萄糖脱氢酶（ＧＤＨ），而采用葡萄糖氧化酶测定葡萄糖浓度已成为一种广泛、有效的方法。此外，酶生物传感器按能量转换方式可分为电化学酶生物传感器、光化学酶生物传感器以及其它生物传感器。１．１电化学酶生物传感器
ＰＳＳ／（ＰＰＢ／ＧＯｘ））测定了葡萄糖的含量，该方法中普鲁士蓝充当电子传递的接受体（媒介体）的作用。ｎ
８］２００７年，Ｋｏｈｍａ等［将二茂铁衍生物（ＦｃＣＯＯＨ）和锇的衍生物［Ｏｓ（ｂｐｙ）］Ｃｌ与葡萄糖氧化酶结合，利３２９］用交流阻抗对葡萄糖进行了电化学传感检测。２０１１年，Ｈｕ等［采用选择性的硼去保护化方法，将葡萄
小来检测待测底物的浓度，反应如式（３）、（４）和（５）所示。Ｅｎｚｙｍｅｌａｙｅｒ：ＧＯＤｌｕｃｏｓｅ→ ＧＯＤｌｕｃｏｎｏｌａｃｔｏｎｅ（ｏｘ）＋ｇ（ｒｅｄ）＋ｇＭｏｄｉｆｉｅｄｌａｙｅｒ：ＧＯＤＯＤＨ → Ｇ（ｒｅｄ）＋Ｍ（ｏｘ）（ｏｘ）＋Ｍ（ｒｅｄ）＋２Ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ：Ｍ（ｅ → Ｍ（ｒｅｄ）ｏｘ）＋ｎ第二代葡萄糖生物传感器电子转移机理如图３所示。该传感器由于使用了电子媒介体，可有效地促进电子转移，因此，克服了第一代生物传感器溶解氧浓度不稳定性和测定过氧化氢时常伴随干扰的不
１７］２００８年，Ｗａｎｇ［依据电子转移的机制不同，将电化学葡萄糖传感器分为三代：第一代、第二代和
第三代葡萄糖生物传感器，其中第一代和第二代传感器分别采用天然氧、人工的氧化还原中介体作为电子接受体，而第三代传感器则在电极和葡萄糖氧化酶之间直接进行电子转移，如图２所示。
图２采用天然氧辅助因子（Ａ）、人工氧化还原媒介体（Ｂ）、电极和ＧＯｘ之间直接电子转移（Ｃ）的三代电流型
１７］葡萄糖酶电极［
Ｆｉｇ．２Ｔｈｒｅｅｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｓｏｆａｍｐｅｒｏｍｅｔｒｉｃｅｎｚｙｍｅｅｌｅｃｔｒｏｄｅｓｆｏｒｇｌｕｃｏｓｅｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｕｓｅｏｆｎａｔｕｒａｌｏｘｙｇｅｎｃｏｆａｃｔｏｒ
糖酶与对氨基苯硼酸频哪醇酯结合，制得了碳糊电极，进而电化学检测了葡萄糖以及葡萄糖酶的含量。
２０１２０９２８收稿，２０１２１０１０修回２１１７５１２６）、吉林省科技厅（２０１１０５０５１），巴基斯坦、木尔坦、巴豪丁扎卡利亚大学的学院发展项目（ＰＦ／Ｃｏｎｔ．／国家自然科学基金（）资助２５０／Ａｄｍｉｎ／５３９８通讯联系人：徐国宝，研究员；Ｔｅｌ／Ｆａｘ：０４３１８５２６２７４７；Ｅｍａｉｌ：ｇｕｏｂａｏｘｕ＠ｃｉａｃ．ｊｌ．ｃｎ；研究方向：电化学分析，电化学发光，纳米材料电化学
萄糖的含量，如图１所示。
１６］图１石墨烯与葡萄糖包裹在多孔聚吡咯基体内示意图［［１６］Ｆｉｇ．１ＳｃｈｅｍａｔｉｃｉｌｌｕｓｔｒａｔｉｏｎｆｏｒｇｒａｐｈｅｎｅＧＯＤｅｎｔｒａｐｐｅｄｗｉｔｈｉｎａｐｏｒｏｕｓＰｐｙｍａｔｒｉｘ
１１］随后，冷鹏［利用核微孔膜作为媒介体，将金纳米粒子引入到葡萄糖生物传感器中，结果表明，金纳米
粒子对葡萄糖氧化酶活性以及传感器灵敏度的提高均具有很好的作用。随后，碳纳米管（ＣＮＴ）、碳纳米角（ＣＮＨ）以及石墨烯等纳米材料也逐渐被用到生物传感器中。
１２］２００９年，Ｒａｋｈｉ等［采用ＧＯｘ与金纳米粒子、ＭＷＣＮＴ结合（ＧＯＤ／ＡｕＭＷＣＮＴ／Ｎａｆｉｏｎ）检测葡萄糖１３］含量。Ｌｉｎ等［采用一步法合成了银纳米粒子，并将其与碳纳米管和壳聚糖结合得到聚合物膜，将其与１４］ＧＯｘ和ＨＲＰ二者结合（ＧＯｘ／ＨＲＰ／Ａｇ／ＣＮＴ／Ｃｈ／ＩＴＯ）检测葡萄糖和过氧化氢的含量。２００８年，Ｌｉｕ等［
第２９卷第１２期２０１２年１２月
应用化学ＣＨＩＮＥＳＥＪＯＵＲＮＡＬＯＦＡＰＰＬＩＥＤＣＨＥＭＩＳＴＲＹ
Ｖｏｌ．２９Ｉｓｓ．１２Ｄｅｃ．２０１２
葡萄糖生物传感器检测方法的研究进展
［１７］（Ａ），ａｒｔｉｆｉｃｉａｌｒｅｄｏｘｍｅｄｉａｔｏｒｓ（Ｂ），ａｎｄｄｉｒｅｃｔｅｌｅｃｔｒｏｎｔｒａｎｓｆｅｒｂｅｔｗｅｅｎＧＯｘａｎｄｅｌｅｃｔｒｏｄｅ（Ｃ）
２３］干扰以及由媒介体引起的复杂性与局限性［。但该传感器供体和受体对的空间分离是关键性的挑战。