综述：硼掺杂金刚石电极在酶法和非酶法电化学葡萄糖检测中的应用

这篇综述系统阐述了硼掺杂金刚石(BDD)电极在葡萄糖检测中的最新进展，重点分析了其宽电位窗口、低背景电流和优异抗污特性等电化学优势。文章详细比较了酶法(GOx)与非酶法(Ni2+/Ni3+氧化还原对)检测策略，并探讨了表面修饰(如Pt纳米颗粒、石墨烯)对提升传感器性能的关键作用。

　　

硼掺杂金刚石(BDD)电极因其独特的电化学特性，正在葡萄糖检测领域引发革命性变革。这种电极材料展现出3.5V的超宽电位窗口，比传统电极高出50%，使其能够检测高氧化电位下的葡萄糖分子而不会引发水分解析氧干扰。

在结构特性方面，BDD的sp³杂化碳骨架通过掺入硼原子形成空穴导电机制，当硼掺杂浓度超过10²⁰ atoms/cm³时呈现类金属导电性。这种特性使其背景电流低至纳安级别，信噪比提升显著。

非酶法检测策略中，镍修饰BDD电极通过Ni²⁺/Ni³⁺氧化还原对实现葡萄糖直接氧化。最新研究显示，Ni-纳米金刚石/BDD复合电极达到0.05μM的惊人检测限，在人体血清测试中回收率达96.1%。而铜修饰电极则利用半球形扩散原理，成功实现1-5mM线性范围内的选择性检测，有效规避抗坏血酸和尿酸干扰。

酶法检测方面，第三代直接电子转移系统表现突出。Pt纳米颗粒/聚苯胺(PANI)/BDD三明治结构使检测限降至0.102μM，较裸BDD电极提升10倍灵敏度。石墨烯/Pt/BDD异质结则展现出0.00198-1.95mM的宽线性范围，这得益于石墨烯的π-π共轭体系大幅提升了电子转移效率。

在器件创新领域，喷墨打印BDD电极技术取得突破。通过纳米金刚石墨水印刷制备的集成式传感器，在0.6V电位下成功检测1mM葡萄糖，为便携式设备开发铺平道路。

当前研究面临的挑战主要在于复杂基质干扰问题。未来发展方向应聚焦于：1)开发抗污染表面修饰技术；2)优化金属/碳纳米复合材料配比；3)推进微纳加工技术实现器件微型化。随着这些技术的突破，BDD电极有望在糖尿病管理、食品安全监测和环境分析等领域实现规模化应用。