一次性唾液α-淀粉酶生物传感器的研制

来源 :重庆医科大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:tanshug
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目的随着社会的快速发展和竞争的日益加剧,轻度的精神疾病如抑郁症、孤独症、焦虑症等心理障碍像感冒一样普遍。当人精神压力增大时,唾液中的α-淀粉酶活性急剧升高。通过检测唾液中的α-淀粉酶活性可了解人的精神压力状况。1.制备一次性丝网印刷电极,制备的电极具有重复性好,稳定,干扰因素小等特点;2.通过Nafion把二茂铁固定在基于丝网印刷技术制备的一次性碳电极表面,用戊二醛、明胶将α-糖苷酶和葡萄糖氧化酶间接交联修饰到电极上,制备双酶修饰的一次性唾液α-淀粉酶生物传感器。生物传感器能对唾液α-淀粉酶活性进行快速、定量、准确的检测。这为建立一种精神压力检测新方法奠定基础。方法(1)在0.2mm厚的PVC薄膜上分别印刷导电银膜,PVC油墨绝缘膜。PVC一端作为接线端,另一端用碳浆印刷直径为3mm的圆盘作为碳工作电极。制备好的丝网印刷工作电极在含氯化钾的铁氰化钾氧化还原对([Fe(CN)6]3- /[Fe(CN)6]4-)溶液中进行循环伏安分析,分析工作电极的电化学性能。(2)用戊二醛、明胶将α-糖苷酶和葡萄糖氧化酶间接交联修饰的一次性唾液α-淀粉酶生物传感器作为工作电极,铂丝作为对电极,饱和甘汞电极作为参比电极进行循环伏安法(CV)扫描,了解传感器的工作电位;计时电流法(CM)检测唾液α-amylase的活性。α-淀粉酶加入淀粉底物溶液中准确反应5 min,记录加入α-淀粉酶后二茂铁氧化峰电流的增值,根据二茂铁氧化峰电流的增值与加入α-淀粉酶的量成正比进行定量分析。(3)用回收实验评价一次性唾液α-淀粉酶生物传感器检测α-淀粉酶活性的准确度、重复性。结果(1)制备的丝网印刷电极成本低、重复性好、集成化和便于批量生产。(2)用Nafion固定二茂铁(Fc)作为电子介体,通过间接交联法将α-糖苷酶和葡萄糖氧化酶(GOD)固定于二茂铁修饰的电极上,制成一次性唾液α-淀粉酶生物传感器。实验结果表明在最佳反应条件下,该传感器响应电流与α-淀粉酶活性在60.0~840.0 U/L之间呈现良好的线性关系,检出限为17.0 U/L。该生物传感器达到95%稳态响应时间不超过30 s,具有良好的一致性、准确性和稳定性。结论本研究用Nafion固定二茂铁(Fc)作为电子介体,通过间接交联法将α-糖苷酶和葡萄糖氧化酶(GOD)固定于二茂铁修饰的电极上,成功制备了一次性唾液α-淀粉酶生物传感器。同一支生物传感器对含300U/Lα-淀粉酶的淀粉磷酸盐缓冲溶液(20 g/L, pH 7.0)重复测定10次,相对标准偏差为1.8%。生物传感器不使用时,用水冲洗,吸干,悬于4℃的磷酸盐缓冲溶液(pH 7.0)上方保存, 15 d该电极的响应几乎不变, 30 d该电极的活性下降约13.2%。该传感器能对唾液α-淀粉酶进行快速、敏感和特异性的定量测定。这为建立一种便捷、准确检测人的精神压力程度新方法奠定了基础。
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