PEDOT和复合纳米材料PEI-AuNPs-Hemin的仿生传感器对过氧化氢的催化研究(2)
电导型传感器 将氧化还原后电解质溶液电导的变化作为传感器的输出，从而实现被测物的检测[6]
1.2 生物传感器
1.2.1 生物传感器的概念
生物传感器是将敏感的生物元件与物理化学检测元件组合在一起对被分析物进行检测的装置，使用固定化的生物分子（包括酶、抗原、抗体、微生物、细胞、组织及核酸等生物活性物质）作为识别元件结合换能器及信号放大装置，来检测生物体内或生物体外的环境化学物质的一种分析工具或系统[7][8]。
1.2.2 生物传感器的分类和原理
生物传感器的分类依据主要有两种：①根据生物元件的不同，可分为酶传感器、免疫传感器、DNA传感器、细胞传感器、组织传感器、微生物传感器等；②根据检测原理的不同，可分为光学生物传感器，电化学生物传感器和压电生物传感器等[9]。
如图1所示，生物传感器的基本原理：待测物质与生物分子识别元件特异性结合后，两者进行生物化学反应，产生生物学信号并通过转换器转化为可以定量检测的电、光等信号，再经仪表放大再输出，从而达到分析检测的目的[10][11]。
生物传感器工作原理
1.2.3 生物传感器的应用
近几十年来，生物传感器因其具有可在复杂的体系中进行高度自动化、高精微型化与深度集成化的在线连续监测有点，在生物医学、环境监测、食品、医药即军事医学等领域获得了蓬勃而迅速的发展[12]。
表2 生物传感器在各领域的应用
领域 应用
环境监测 在水质分析、废气监测、农药残余监测方面应用最多
食品分析 食品工业生产在线监测、食品中成分分析、食品添加剂分析、有毒有害成分的分析、感官指标及一些特殊指标，如食品保质期的分析[13]
生物医药 生物传感器在癌症药物的研制、临床、生物大分子的相互作用方面有很大的应用。如将癌症患者的癌细胞取出培养，然后利用生物传感器准确地测试癌细胞对各种治癌药物的反应，经过这种试验就可以快速地筛选出一种最有效的治癌药物
军事方面 近年来，美国陆军医学研究和发展部研制的酶免疫生物传感器具有初步鉴定多达 22种不同生物战剂的能力[14]
1.3 金纳米粒子
1.3.1 金纳米粒子的制备
制备金纳米粒子的方法有物理法和化学法，①物理方法：真空蒸镀法、软着陆法、电分散法和激光消融法等[26-28]，②化学方法：氧化还原法、电化学法、相转移法、晶种法、微乳液法、模板法、溶胶法、光化学法和微波法等。
实验中我们采取了氧化还原法制备金纳米粒子。氧化还原法：通常在含有高价金离子的溶液中（如氯金酸）加入一些还原剂，如磷、柠檬酸三钠、硼氢化钠、鞣酸等还原剂，金离子被还原而聚集成几纳米~几十纳米不等的金纳米粒子。早在19世纪中期，Michael Faraday就用磷还原制备金溶胶，而在1951年，Turkevitc[29]就报导了利用柠檬酸钠还原出金纳米粒子，为金纳米粒子制备找到了一种极好的还原剂，并沿用至今年。
1.3.2 金纳米粒子的特性
表3 金纳米粒子的特性与解释
特性 具体内容
表面等离子共振 金纳米粒子表面受到入射光电磁波影响而产生电子云共振,在520nm可见光区域内出现表面等离子共振根据Mie理论[15]和 Maxwell—Garnett理论[16]，不同粒径、不同尺寸的金纳米粒子其表面等离子共振峰的位置和形状不同[17]。当金纳米粒子处于不同体系中或者表面被聚合物吸附时，其共振峰将会发生移动或峰形发生变化，这一性质可以用于检测生物聚合物是否与金纳米粒子发生吸附[18]