综述：亚甲蓝在电化学生物传感中的历史演变、机制见解和新兴应用——综述

这篇综述系统阐述了亚甲蓝（MB）从传统染料到电化学生物传感核心介质的转型历程。文章深入剖析了MB的氧化还原机制（涉及两电子-质子耦合转移）、四种固定化策略（吸附/共价结合/聚合物包埋/电聚合），及其在酶（葡萄糖/H2O2）、核酸（DNA电荷传输）和化学传感器（Cr(VI)/NADH）中的应用。特别强调了纳米材料复合与抗污涂层对提升传感器灵敏度（达nM级）和稳定性的突破性贡献。

　　

历史脉络中的科学转身
亚甲蓝（Methylene Blue, MB）的传奇始于1876年纺织染料，却在微生物学家保罗·埃利希手中蜕变为生物染色剂。这个阳离子型吩噻嗪染料（C₁₆H₁₈ClN₃S）的蓝色秘密，实则是其可逆的氧化还原特性——在获得2电子1质子后，深蓝的MB⁺转为无色的白亚甲蓝（LMB），这一变色龙般的特性奠定了其传感基石。

氧化还原舞步的微观解析
伏安法研究揭示MB的电子转移是分步进行的：先形成不稳定的自由基中间体，再完成最终转化。其标准电位（E₀′）在-0.25至+0.01 V（vs. SHE）间浮动，如同精准的分子电压表，pH值每升高1单位，电位负移59 mV。这种pH敏感性使其成为理想的生物兼容电子 shuttle（电子穿梭体），特别适用于葡萄糖氧化酶（GOx）等生物元件的电子传递桥梁。

固定化技术的四重奏

1. 吸附法：简单但易泄漏，如同沙上城堡；
2. 共价锚定：通过羧基/氨基反应稳固如磐石；
3. 聚合物网格：海藻酸钠等三维囚笼减缓流失；
4. 电聚合铠甲：聚MB薄膜自带导电骨架。其中，与碳纳米管（CNTs）的复合使电极表面积暴增，将H₂O₂检测限推至0.2 nM，堪比分子显微镜。

生物传感的三大战场
在糖尿病监测领域，MB-GOx-纳米金体系实现指尖血无需脱氧检测；面对DNA杂交，MB可嵌入双链沟槽，杂交后电流骤降的“信号-off”模式精准识别单碱基错配；而在环境毒物检测中，MB修饰电极将Cr(VI)的还原电位降低300 mV，信噪比提升20倍。

挑战与纳米曙光
尽管存在膜降解（日均信号衰减15%）和生物污染（血清蛋白吸附达32%）等难题，但石墨烯量子点复合涂层使传感器寿命突破30天。新兴的比率型传感（同时监测660 nm/450 nm吸光度）更巧妙抵消背景干扰，让MB在脑脊液检测中重现率达98.7%。

穿越世纪的分子信使
从治疗疟疾的古老药物到COVID-19潜在抑制剂，MB始终在医学与材料学的交叉点起舞。如今，它正携手机器学习优化的导电水凝胶，向着可穿戴汗液传感器和血脑屏障穿透式探针进发——这个150岁的“蓝色精灵”，仍在书写新的科学童话。