三维导电聚合物生物传感器的研究进展

夏 咏 汤清伦 韦 炜

（1.湖北省纺织新材料及其应用重点实验室，湖北武汉，430200；2.武汉纺织大学，湖北武汉，430200）

随着生物传感器快速检测技术在生物医药、环境监测、食品、临床医学等领域应用的崛起，导电聚合物应用于生物传感器的研究引起了国内外许多学者的关注。1986 年，FOULDS N C 等首次将葡萄糖氧化酶通过包埋的方式固定在聚吡咯中，制备了第一个酶生物传感器，从此揭开了导电聚合物在生物传感器中应用的序幕［1］。导电聚合物具有质轻、空气中热稳定的电导能力，部分复合导电聚合物还具有良好的生物相容性；导电聚合物在生物传感器中应用时，其形貌、结构、维度等因素对导电聚合物的电化学性能均有影响［2⁃4］。三维结构导电聚合物比传统的二维导电聚合物拥有更大的比表面积，可提供更多的导电聚合物分子，能负载更多的生物活性分子，生物活性物质与待检测物质特异性反应产生的电子可直接与电极材料表面接触，提高了生物传感器的响应速度［5］。

本文介绍了生物传感器的原理，三维导电聚合物的三维空间结构的构建方法，以及在生物传感器领域应用的性能特点，并对三维导电聚合物在生物传感器领域的应用前景作出展望。

1 三维导电聚合物传感器原理及构建方法

1.1 生物传感器的原理

生物传感器是利用生物或者生化反应检测目标分析物的分析装置，主要由生物元件和传感器组成，而导电聚合物生物传感器通过固定化生物体成分（酶、抗体、抗原）或生物体本身（细胞、微生物等）等生物材料作为敏感器件，以负载有生物材料的导电聚合物修饰的电极（固体电极）作为转换器件，其原理示意图如图1 所示［6⁃7］。……