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基于葡萄糖氧化酶 (GOx) 的生物传感器因其在快速葡萄糖检测和连续监测方面的潜力而备受关注，这对于疾病诊断和预防以及制糖和发酵过程中的可控生产至关重要。

葡萄糖氧化酶/电催化剂/电极(GOx/ECs/电极)级联系统是大多数葡萄糖生物传感装置(侵入性和非侵入性)的核心部分。然而，这些级联传感单元的图案化组装仍然具有挑战性，从而限制了高灵敏度和长期稳定性的实现。

受线粒体中电子传递链结构的启发，中国科学院过程工程研究所(IPE)万银华教授领导的研究小组开发了一种三维(3D)介孔生物传感膜具有邻域纳米结构，显示出出色的灵敏度和长期稳定性。

该研究于 6 月 13 日发表在Advanced Functional Materials上。

在制备生物传感膜时，研究人员使用单宁酸-3-氨基丙基三乙氧基硅烷-Fe 3 + (TA-APTES-Fe) 三元涂层将普鲁士蓝 (PB) 和 GOx 正确组装并相邻限制在 3D 中孔碳纳米管 (CNT) 中) 膜电极。

“这种策略增强了级联传感单元的接近度，并将三相边界 (TPB) 从传统的 2D 接触扩展到 3D 接触，从而提高了级联反应效率，提高了 H 2 O 2对 TPB的可及性和可用性，并提高了 PB 的利用率，”IPE 的罗建全教授说。

此外，空间受限的微环境稳定了 PB 和 GOx。CNT 膜的分离功能通过从分析物中原位去除干扰物进一步增强了传感稳定性。

所制备的介孔生物传感膜表现出良好的灵敏度和长期稳定性，响应漂移可忽略不计长达八小时，因此优于报道的结果。

“PB 的多酶模拟功能已被用于模拟‘松动-降解’膜清洁过程，从而完全再生污染的生物传感膜，”WAN 教授说。

这项工作为生物传感器提供了一种新颖的设计和操作策略，确保高效、可靠和稳定的传感。