生物传感器技术是在生命科学和信息科学的基础上发展而来，涉及生物、物理、电子等学科，它包括分子识别和转换器两部分，是用固定化的生物敏感材料（如酶、蛋白质、DNA、抗体、抗原、微生物、细胞、组织、核酸等生物活性物质）作为识别元件，采用适当的理化换能器（如氧电极、光敏管、场效应管、压电晶体等）及信号放大器作为分析工具所构成的检测系统，在临床诊断、药物分析、生物技术、生物芯片等领域有着广泛的应用前景。

1具有双酶活性的Fe-N-C纳米酶比色检测H2O2和谷胱甘肽

H2O2和谷胱甘肽都是肿瘤微环境高表达的生物小分子，其在肿瘤组织中含量显著高于正常组织，对H2O2和谷胱甘肽的快速及时准确检测可以间接筛查肿瘤。在本研究中，我们以廉价无毒的有机小分子甲酰胺为氮源和碳源，通过一步水热法制备了Fe-N-C纳米酶。TEM、XPS、XRD和Raman光谱证实了Fe-N-C的成功合成，同时，发现其与天然辣根过氧化物酶中的活性位点氯高血红素结构类似，并表现出类过氧化物酶和氧化物酶双重类酶活性，Fe-N-C对底物H2O2和TMB的亲和力与最大催化反应速率都优于天然辣根过氧化物酶。利用Fe-N-C的类过氧化物酶活性，我们构建了一种比色传感器检测H2O2和谷胱甘肽，该传感器对H2O2和谷胱甘肽的线性响应范围分别为10-600 μM和100-400 μM，检测限分别为4.36 μM和78.33 μM (S/N=3)，能够满足血清中H2O2和谷胱甘肽的检测，且对谷胱甘肽有着良好的选择性。将Fe-N-C封装在琼脂凝胶中，即可得到检测谷胱甘肽的便携式试剂盒，实现对谷胱甘肽的半定量实时检测。

图1. Fe-N-C对H₂O₂和谷胱甘肽的检测结果