葡萄糖电化学生物传感器的发展
葡萄糖氧化酶glucoseoxidase，GOD，1928年由Muller等发现后，Nekamatsu、
Ko
elia、Yoshio等先后对其作了大量的研究并投人生产，Fiedurek和Rogalski
等对酶单位的增加做了大量的研究工作，尤其对葡萄糖氧化酶的辅基一黄素腺嘌
呤二核苷酸FAD做了深入的研究，并给出了详细的说明，目前该酶在临床检测
和食品工业有广泛的用途。葡萄糖传感器就是利用葡萄糖氧化酶催化氧化葡萄糖
的专性，检测各种物质中的葡萄糖含量，葡萄糖传感器
在生物和医学上有着极其重要的应用价值。1962年，Clark和Lyo
s提出将酶与电
极结合，可以通过检测其酶催化反应所消耗的氧来测定葡萄糖的含量。1967年，
Updike和Hicks首次研制出以铂Pt电极为基体的第一支葡萄糖氧化酶电极，通
过检测酶反应的产物H：0：来测定葡萄糖含量。至此，葡萄糖氧化酶电极经过三
代的发展。第一代酶生物传感器是以氧为中继体的电催化酶层：
GODox葡萄糖→GoDed葡萄糖
1一1
fGODRed02→GODoxH202
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电极：H202→022H2e一
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第二代酶生物传感器是以媒介体修饰剂为基础的电催化
酶层：GODox葡萄糖GODRed葡萄糖酸
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修饰层：GODRedMox一GODoxMRed
1一5
第二代葡萄糖氧化酶传感器增加了化学修饰层，其目的是为了扩大基体电极可测物质范围及
提高测定灵敏度
第三代酶生物传感器是酶在电极上的直接电催化
酶层：GOD葡萄糖GoDRed葡萄糖酸
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电极：GODox→GODRed
e一
171
当今，随着生物传感器的发展和完善，化学修饰葡萄糖电化学传感器得到迅速发
展。纳米粒子的应用实现了酶在电极上的直接电催化并通过了电化学方法的检
测。这些电化学传感器
具有高的灵敏度高的选择性线性范围宽响应时间快等优点可以与光学检测
方法相媲美。通过对酶的固定化研究对灵敏度和选择性的深入探讨基于纳米粒
子的葡萄糖传感器将对葡萄糖的检测将产生巨大的影响。期望在未来研究中产生
新的基于纳米粒子的电化学检测方法结合不断产生的新技术开发出更加高效
的使用方便的葡萄糖检测装置。将电分析化学理论和方法、生物化学、纳米技
术有机结合起来，以纳米金磁微粒为固定葡萄糖氧化酶的载体，利用纳米金磁微
粒的优异特性，探索固定化葡萄糖氧化酶的方法，致力研制新型的复合纳米金磁
微粒修饰的葡萄糖电化学传感器，为纳米增强的新型传感器的研究、制备和应用
提供可供参考的实验和理论依据是未来工作的主要方向4。
4葡萄糖电化学生物传感器的应用
（1）生物医学葡萄糖电化学传感器在生物r