据中科院过程所官网报道,过程工程所生化工程国家重点实验室万印华研究员团队以单宁酸-3-氨丙基三乙氧基硅烷-铁(TA-APTES-Fe)三元涂层作为结构导向剂,调控PB的固定化位置和组装速率,分别通过配位和共价作用将PB和GOx相邻固定在3D介孔碳纳米管(CNTs)膜电极中,制备出具有邻域纳米结构的介孔生物传感膜。与逐层纵向分布的生物传感器相比,新型传感膜将传感区域从2D平面扩展到3D介孔膜电极中,从而提高了PB的利用率以及葡萄糖和过氧化氢(H2O2)对传感区域的可及性。同时,这一结构拉近了级联传感单元间的距离,从而缩短H2O2到达传感界面的扩散距离,有效抑制H2O2向主体溶液中的扩散,降低其无效耗散。实验数据表明,在流通模式下,新型传感膜的灵敏度高达31.2 μA mM-1,可稳定连续监测蔗汁中的葡萄糖浓度长达8小时无电流响应漂移。针对生物传感器污染问题,研究团队基于PB的pH响应多酶活性,提出利用GOx-PB级联反应依次产生微气泡和芬顿氧化来模拟“疏松-降解”膜清洁过程,原位产生的微气泡带来的剪切作用有助于疏松膜表面污染层,进而增加自由基对污染物的可及性,从而实现被污染的生物传感膜的自清洁。相关工作发表于Advanced Functional Materials 。