1.3.3.1 概述

　　在第一章我们介绍了电位型传感器，这一章里，我们将介绍电流型传感器。因为目前的电流型传感器主要用于生物物质的分析，因此，我们将以电流型生物电化学传感器为例介绍这类传感器的原理。这类传感器从结构上来讲可分为两个部分：其一是分子识别部分或称为感受器，主要是由具有分子识别能力的生物活性物质-酶构成；其二是信号转换部分，称为基础电极或称为内敏感器，是一个电化学检测元件。如前所述，对于电位型生物传感器，该基础电极是电位法电极；对于电流型生物传感器，该基础电极是伏安电极体系中的工作电极。例如Clark氧电极（或称为Pt/O₂电极）可以作为葡萄糖检测中的基础电极。将生物活性酶作为分子识别部分的电化学生物传感器又称为酶电极。酶电极是利用酶的生物催化反应的高度专一性，对底物待测分子进行识别，并利用基础电极上酶促反应产物的化学信号与电信号的转换，根据所检测的电信号与底物分子及其浓度的关系，实现对底物分子的检测。　　

　　葡萄糖在在葡萄糖氧化酶的作用下，发生还原反应：
　　　　　　　　　　　　　　　　　　GOD
　　　　b-D- C₆H₁₂O₆ + O₂ + H₂O ------- C₆H₁₀O₆ + H₂O₂ 　　　（1.28）

　　通过测量H₂O₂在铂电极上的反应电流便可确定底物b-D- C₆H₁₂O₆的浓度。该酶Pt/H₂O₂电极过程的基本历程为：
　　1．底物S由液相传质到传感器表面
　　2．底物S通过透析膜
　　3．底物S在液相与酶层中进行分配
　　4．底物S在酶层中传质与反应
　　5．反应产物粒子通过透析膜进入基础电极室
　　6．反应产物粒子在基础电极上发生电荷转移反应
　　很显然，该电极过程是较复杂的。其中第2步第5步有透析膜的性质决定；第1步由底物的扩散步骤决定；第3步是由膜性质及以及底物分子在液相及酶层中的扩散行为决定；第6步是由产物粒子在内电解液中的铂电极上的电极过程决定。理想的电极过程应是由第6步来决定。这样就要对透析膜及酶层有所要求。即，反应粒子与产物粒子能迅速通过透析膜。酶层厚度要适中，使得反应产物粒子能及时地通过酶层。一般地酶电极的电极过程由反应产物在酶层中的扩散控制。这时要设法提高酶活性，降低米氏常数。　　

1.3.3.3 底物葡萄糖的测定方法举例

　　当电极内液为0.2M的醋酸盐缓冲溶液及0.1MKCl溶液（pH 5.6）。在相对于Ag-AgCl电极650mM下电流随时间的响应曲线。得到稳态响应曲线值。不同的底物葡萄糖浓度下获得不同的稳态值（图1.28）。