Самопитательные сенсорные устройства, построенные на основе ферментных биоэнергетических топливных элементов (EBFC), обладают простотой конструкции, легкостью миниатюризации и не требуют внешнего источника питания, что открывает перспективы их применения в клинической диагностике, экологическом мониторинге и биосенсорике. Используя восстановленный оксид графена/золотые наночастицы/многослойные углеродные нанотрубки (rGO/AuNPs/MWCNTs) в качестве материала электрода, на поверхности модифицированного rGO/AuNPs/MWCNTs электрода были закреплены глюкозооксидаза (GOx) и электроосажденный диоксид марганца (MnO₂), что позволило получить биоанод и биокатод EBFC и создать одноячейковый ферментный биоэнергетический топливный элемент с самопитанием – биосенсор глюкозы (EBFC-SPGB). При наличии целевого вещества – глюкозы – закрепленная на поверхности биоанода GOx осуществляет ферментативную реакцию, катализируя производство электронов, которые через внешнюю цепь достигают катода, вызывая восстановительную реакцию MnO₂ на поверхности катода и формируя электрохимический сигнал. Нанокомпозит rGO/AuNPs/MWCNTs обладает отличной электропроводностью, биосовместимостью и большой удельной поверхностью, его синергетический эффект значительно повышает загрузку GOx и эффективно способствует передаче электронов на поверхности электрода. Максимальный выходной сигнал EBFC-SPGB демонстрирует хорошую линейную зависимость от концентрации глюкозы в диапазоне 1–30 ммоль/л, предельный уровень обнаружения (S/N=3) составляет 0.3 ммоль/л, успешно применен для определения концентрации глюкозы в сыворотке крови человека.

глюкоза;нанокомпозит;ферментный биоэнергетический топливный элемент;самопитаемый биосенсор глюкозы