生物传感器-文献综述-3110100122-邵建智

检测葡萄糖浓度的酶传感器研究

文献1题目：

Real-Time Noninvasive Measurement of Glucose Concentration Using a Microwave Biosensor

检测机理：通过微波生物传感器，用探头尖端和葡萄糖溶液之间的实时电磁相互作用来检测葡萄糖浓度，微波生物传感器包括一个耦合到探针尖端的电解质谐振器，由于微波谐振器和葡萄糖溶液之间的电磁相互作用，葡萄糖浓度的变化与微波的反射系数直接相关，并且检测分辨率达1毫克/毫升。

检测仪器：如图所示的微波传感器。

分子识别元件：镀金探针尖端

检测步骤：微波生物传感器包括一个耦合到探针尖端的电解质谐振器，其共振频率约为4.6GHz，为了获得高的灵敏度，有圆顶点的镀金探针尖端和圆筒形端部需要连接到谐振器的内部循环当中，硅管壁厚TT = 0.4毫米和内径TG = 2.5毫米被安装在圆筒形探针尖端的端部，如图所示。整个系统放置在机械振动隔离台，测量全部在电磁内进行，其内环境，温度与湿度均自动控制，管内葡萄糖的流速保持着2毫米/秒的速度，利用网络分析仪，可以测得微波谐振器的反射系数，从而得出葡萄糖的浓度。

检测限：0.003dB/(mg/ml)

检测时间：实时监控并检测

创新性：可以进行无创实时检测

不足：微波遥感平台应用不够广泛

文献2题目：

Measurement of Glucose Concentration in Blood Plasma Based on a Wireless Magnetoelastic Biosensor

检测机理：血浆中的无线磁弹性葡萄糖生物传感器描述的基础上，使用质量敏感的磁传感器作为传感器。葡萄糖生物传感器的制作是用pH敏感的聚合物和葡萄糖氧化酶（葡萄糖氧化酶）和过氧化氢酶的生物层涂布的带状，磁致弹性传感器。将pH响应聚合物溶胀或收缩，从而改变传感器质量负荷，分别响应于增加或减少的pH值。在血浆中的葡萄糖氧化酶催化的氧化反应产生葡糖酸，从而使pH敏感聚合物收缩，这反过来又降低了传感器的质量负荷。检测仪器：无线磁弹性葡萄糖生物传感器

分子识别元件：PH响应聚合物

检测步骤：传感器先浸在0.02％的EDC和NHS的水溶液中，然后用水漂洗再最后加入0.5ml 含有5毫克/毫升葡萄糖氧化酶，0.5毫克/毫升的过氧化氢酶，12.5毫克/毫升BSA溶液和在0.5％的戊二醛溶液，将20ml该混合溶液施加于包被传感器的pH聚合物的两侧。ME传感器被保存在冰箱中并在48℃干燥过夜，该基频传感器的典型涂层的变化是（单位为kHz）：聚氨酯≤1kHz，pH敏感性聚合物≤0.5kHz，生物膜≤0.5kHz。

检测限：1.2mmol/L

检测时间：2min（由图表估算）

创新性：由于在传感器和监测仪器间不需要物理连接，该生物传感器无需提供任何内部电源，可以潜在地在体内和生理体液中葡萄糖浓度的原位放置进行测量

不足：应用还不普及，目前仅处于在实验室进行实验阶段

文献3题目：

Development of a Bienzymatic Amperometric Glucose Biosensor Using Mesoporous Silica (MCM-41) for Enzyme Immobilization and Its Application on Liquid Pharmaceutical Formulations

检测机理：葡萄糖氧化酶和过氧化酶固定在呈六角形对称结构的二氧化硅上，中孔材料被固定以辅助吸附在铂碳电极上，用来当作工作电极。测量时在传统的三电极电池上进行，使用Ag / AgCl参考电极和铂丝为对电极，并对操作参数，如GOX /HRP酶的比例，邻苯二酚浓度，氧化电位和pH值进行优化。

检测仪器：电流型双酶生物传感器

分子识别元件：电极

检测步骤：1，155单位GOX （1毫克）和10毫克二氧化硅溶于5毫升0.1M，pH 7.4的磷酸盐缓冲溶液（PBS）中溶解并搅拌，在4℃下放置3小时。另外，188个单位的HRP （1毫克）和10毫克二氧化硅在相同条件下溶解，搅拌，放置。将GOX和HRP悬液混合在一起，然后加入1mL的Nafion溶液并轻轻搅拌，此悬浮液等分在1毫升小瓶中并贮存在0℃下；2，310单位（GOX）（2毫克），376单位HRP （2毫克）和20毫克二氧化硅溶解在10毫升的0.1M的pH 7.4的PBS中并搅拌，在4℃下放置3小时。然后，加入2毫升的Nafion溶液并轻轻搅拌，与步骤1同样方式储存；3，为了优化酶负荷，不同

的GOX和过氧化物酶悬浮液量如步骤1中所述，然后，Nafion溶液是在体积比为10的情况下补充：1 ，混合，分装和如上述那样存储。生物传感器的制备：酶悬浮液5毫升分装滴加在干净的玻璃碳电极面，使室内干燥。一旦溶剂完全蒸发，生物传感器便可准备用作工作电极。

检测限：8.6×10-6mol/L

检测时间：300s

创新性：在药物制剂中已成功测试且检测限低，灵敏度高，

不足：实验中的酶只能使用一次便要弃去，造成较大的浪费

文献4题目：

Amperometric Glucose Biosensor Based on Integration of GLucose Oxidase with Palladium Nanoparticles/Reduced Graphene Oxide Nanocomposite

检测机理：通过整合葡萄糖氧化酶（GOD）与钯纳米颗粒，减少氧化石墨烯（PD/ RGO）纳米复合材料。钯/ RGO的制备：钯纳米颗粒和还原的石墨烯氧化物（RGO）同时从氯化钯和氧化石墨（GO）与肼的分散溶液中还原完成。所制备的纳米复合材料为H2O2 的葡萄糖生物传感器构建了一个良好的平台，有利于氧化的电活动。

检测仪器：电流型葡萄糖生物传感器

分子识别元件：钯/ RGO纳米复合材料

检测步骤：分别进行氧化石墨的制备，钯/ RGO纳米复合材料的合成和GOD/钯/ RGO/ GCE 的制备

检测限：0.0337mmol/L

检测时间：3s

创新性：有高灵敏度和低检测限

不足：操作性上难度较高

文献5题目：

Simple Method for Preparing Glucose Biosensor Based on Glucose Oxidase in Nanocomposite Material of Single-Wall Carbon Nanotubes/Ionic Liquid

检测机理：基于离子液体的导电性和广泛的潜在功能，以及单壁碳纳米管的电属性，葡萄糖传感器于此内置并与之配合，用于固定葡萄糖氧化酶。

检测仪器：葡萄糖传感器

分子识别元件：碳纳米管

检测步骤：分别进行SWCNTs-IL/GCE 和萄糖氧化酶/ Nafion膜/多壁碳纳米管-IL/ GCE 的制备