《Micromachines》：Emerging Micro Manufacturing Technologies and Applications, 3rd Edition
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安培型葡萄糖生物传感器因灵敏度高、操作简便且适用于快速检测，在临床诊断中仍是不可或缺的分析工具。研究人员报道了一种基于固定化葡萄糖氧化酶(GOx)与三金属镍–铂–钯(NiPtPd)纳米颗粒的安培型葡萄糖生物传感器。沉积于石墨棒电极上的NiPtPd纳米颗粒表现出
安培型葡萄糖生物传感器因灵敏度高、操作简便且适用于快速检测，在临床诊断中仍是不可或缺的分析工具。研究人员报道了一种基于固定化葡萄糖氧化酶(GOx)与三金属镍–铂–钯(NiPtPd)纳米颗粒的安培型葡萄糖生物传感器。沉积于石墨棒电极上的NiPtPd纳米颗粒表现出显著的过氧化物酶样活性，可在低电位下高效电催化转导酶促反应。所构建生物传感器对葡萄糖在0.04至1.58 mM浓度范围内呈线性响应，检出限(LOD)与定量限(LOQ)分别为17.33和52.53 μM，灵敏度为29.84 μA/mM·cm2。该生物传感器分析精度良好，重复性与重现性的相对标准偏差(RSD)分别为4.01%和9.0%。其对葡萄糖具有高选择性、对常见电活性干扰物强抵抗能力，且短期储存稳定性满意（14天后信号保留90.78%）。此外，在稀释人血清样品中进行初步葡萄糖测定，回收率达101.28%，RSD为5.27%，表明该生物传感器在稀释生物基质分析中具潜在适用性。上述发现证明三金属NiPtPd纳米颗粒可作为酶–纳米酶传感平台中有效的低电位电催化转导元件。
研究背景方面，自1962年首支酶基葡萄糖电极问世以来，葡萄糖生物传感研究持续演进，全球糖尿病患病率上升进一步凸显精确测定葡萄糖浓度在诊断与长期管理中的重要性。安培型葡萄糖氧化酶(GOx)生物传感器因高灵敏、高选择、低成本及便携兼容性强而被广泛用于临床与个人监测，但其性能易受电活性干扰物影响，且操作与储存稳定性不足。纳米酶（nanozymes，即具有酶模拟催化活性的合成纳米材料）具备更优理化稳定性与成本效益，其中金属纳米颗粒类纳米酶可模拟过氧化物酶(PO)等功能，将过氧化氢(H2O2)转化为可测电信号。相较单/双金属体系，多金属纳米酶在电催化活性与选择性上的潜力尚待系统评估，尤其是三金属NiPtPd纳米颗粒作为低电位电催化转导元件在GOx体系中的适用性此前未被充分研究，且溶解氧可得性对低电位纳米酶辅助系统安培响应的影响亦关注不足。为此，研究人员开展本研究以评估GOx–NiPtPd生物传感器分析性能并阐释其电化学过程。
关键技术方法上，研究人员采用层层组装策略制备工作电极：以石墨棒(GR)为基底，依次修饰NiPtPd纳米颗粒、GOx及Aquivion?全氟磺酸聚合物膜；NiPtPd纳米颗粒经硼氢化钠还原铂钯前驱体后与镍前驱体混合碱化合成，形貌由场发射扫描电镜(FE-SEM)表征；电化学测量采用三电极体系（GR/NiPtPd/GOx/Aquivion?为工作电极、Ag/AgCl为参比、铂线圈为对电极），在氧饱和乙酸–磷酸缓冲液(pH 5.5)中以+0.10 V恒电位安培法记录响应，循环伏安扫描范围–0.60至+0.60 V；人血清样本为商业购买的人男性AB血浆来源灭菌过滤品，稀释后加标测定并以手持血糖仪作近似比对。
研究结果部分，3.1节表征NiPtPd纳米颗粒形貌与过氧化物酶样活性：FE-SEM显示其为珊瑚状互联多孔团聚体（一次粒径与比表面积未定），循环伏安与安培实验证实其对H2O2还原有显著电催化活性，阴极峰约+0.09 V，3.0 μL负载量响应最高，过量负载因团聚与传质受限而下降，据此判定其属PO-NZs。3.2节考察GR/NiPtPd/GOx/Aquivion?对葡萄糖响应：循环伏安阴极峰随葡萄糖浓度增大而增强（约+0.12 V），恒电位安培法下电流向正偏移，无GOx对照无响应；研究人员指出该现象不能仅用H2O2还原解释，GOx耗氧可能改变氧还原贡献，但两者定量区分未做实验分离。3.3节优化制备条件：NiPtPd 3.0 μL与GOx 9.0 μL（40 mg/mL）组合响应最强，Aquivion? 1.0%浓度兼顾固定化与传质最优。3.4节优化操作条件：施加电位+0.10 V时响应最大，pH 5.5时最优，符合GOx近中性活性与纳米酶酸性偏好之折中。3.5节评估分析性能：0.04–1.58 mM线性区间（R2=0.9998），LOD 17.33 μM、LOQ 52.53 μM，灵敏度29.84 μA/mM·cm2；重复性RSD 4.01%、重现性RSD 9.0%；对半乳糖/甘露糖/果糖/木糖/蔗糖无显著交叉响应；抗坏血酸、多巴胺、诺氟沙星、对乙酰氨基酚、双氯芬酸、乙酰水杨酸在生理相关浓度下几乎无干扰（低电位与Aquivion?负电排斥协同）；14天+4 °C湿存信号保留90.78%。3.6节人血清分析：稀释血清加标回收101.28%（RSD 5.27%），初步验证稀释生物基质适用性。
讨论与结论部分，研究人员在讨论中强调，低电位（+0.10 V）运行降低电活性干扰，NiPtPd提供高效H2O2还原界面，而GOx耗氧引发的氧还原变化可能是安培信号组成之一但未定量解耦；线性区间未覆盖未稀释血清，故需稀释样品。结论部分译文如下：本研究成功开发并系统评估了基于GOx与三金属NiPtPd纳米颗粒的安培型葡萄糖生物传感器。NiPtPd纳米颗粒表现出显著过氧化物酶样活性，可在低电位高效电催化转导酶促反应。所制GR/NiPtPd/GOx/Aquivion?生物传感器对葡萄糖线性范围0.04–1.58 mM，LOD 17.33 μM，灵敏度29.84 μA/mM·cm2，具良好重复性、满意重现性、强抗干扰性及短期储存稳定性（14天保留90.78%），稀释人血清回收101.28%。安培行为主要关联酶生H2O2还原，酶耗氧可能一并影响电流。该工作表明三金属NiPtPd纳米颗粒可作酶–纳米酶体系中高效低电位电催化转导元件，论文发表于《Micromachines》。
