[发明专利]应用于肌红蛋白检测的电化学适配体传感器的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种可应用于肉品中肌红蛋白检测的电化学适配体传感器。

技术背景

肌红蛋白是存在于动物肌肉组织细胞中储存氧和分配氧的色素蛋白质，由一条多肽链构成的珠蛋白和一个血红素辅基（一个卟啉环与Fe的络合物）构成，肌红蛋白含量与肉类颜色的深浅呈正相关，相关研究也是近20年才逐渐兴起，主要集中在生理和医学领域，如肌肉损伤外科指标、心肌梗死早期诊断及预后估计等。

传统的肌红蛋白检测方法主要是比色法和免疫分析法。比色法是通过测定肌红蛋白溶液中卟啉环的吸光值并应用朗伯-比尔定律（A = εbc）来计算肌红蛋白的含量。由于血红蛋白与肌红蛋白结构非常相似，因而该方法在抗干扰、定量的准确程度等方面存在一定的缺陷。免疫分析法操作繁琐、抗体价格昂贵且检测时间较长，因此发展一种高特异性、高灵敏的肌红蛋白定量检测方法有着重要的意义。

电化学传感器是由相互密切联系的物理换能器与敏感材料（生物活性分子）组成的传感装置，它可将被测物质的浓度信息转换成可测量的光电信号，以提供定性和定量分析信息。与传统分析检测技术相比，电化学传感器具有高特异性和灵敏度、响应时间快等明显优势。核酸适配体是一段脱氧核糖核酸（DNA）或者核糖核酸（RNA）序列，是利用体外筛选技术——指数富集的配体系统进化技术（Systematic evolution of ligands by exponcntial enrichment，SELEX），从核酸分子文库中得到的寡核苷酸片段。适配体具有很多优点，如易分离，能与多种目标物质高特异性、高选择性地结合。近些年研究表明，相比抗体而言，核酸适配体的特异性和亲和性较好且易于合成、纯化及修饰，可以根据不同传感器的需求灵活设计；并且其性质稳定，不易受外界环境影响，易于保存，结合适配体的电化学传感器，能够将生物信号转换成电化学信号，检测目标物快速，灵敏和高效。

发明内容

针对电化学适配体传感器肌红蛋白检测的必要和重要性，本发明目的在于提供一种应用于肌红蛋白检测的电化学适配体传感器的制备方法。

本发明将多肽和HAuCl₄溶解于去离子水中，置于-15℃搅拌12小时后在0～5℃环境下与NaBH₄反应，取得多肽-Au纳米复合材料；将多肽-Au纳米复合材料修饰在电极表面，再通过共价连接肌红蛋白适配体，即得应用于肌红蛋白检测的适配体传感器。

进一步地，本发明所述多肽、HAuCl₄、去离子水和NaBH₄的混合体积比为1：3～5：100：3。

本发明制成的多肽-Au纳米复合材料具有良好的生物相容性，将多肽-Au纳米复合材料修饰到电极表面，在纳米材料表面固定好肌红蛋白适配体，当目标检测物肌红蛋白出现时，自组装电极最外层的肌红蛋白适配体会自动捕获目标物肌红蛋白，增大了电极表面的电阻，抑制了电子的传导，从而导致差分脉冲伏安（DPV）信号的降低。制成的电极能将肌红蛋白适配体接枝到电极表面，固定高比例的肌红蛋白适配体，增强了检测信号。同时多肽-Au纳米复合材料能够有效得传递电子，产生电流信号。该电化学适配体传感器检测范围宽，重现性好，避免了肉品中常见干扰物质的影响，结果准确，能够应用于肉品中肌红蛋白的检测。本发明拓宽了生物传感器在肉品品质评价方面的应用。

将该适配体传感器应用于定量检测肉品中肌红蛋白的浓度，此类新型生物传感器的电极响应灵敏度也将大大提高。

本发明具体制备修饰有多肽-Au纳米复合材料的电极的方法是：将3-氨丙基三乙氧基硅烷滴涂于洁净的玻碳电极表面，室温干燥后，再将多肽-Au纳米复合材料修饰于电极表面，晾干，即得修饰有多肽-Au纳米复合材料的电极。

本发明具体制备应用于肌红蛋白检测的适配体传感器的方法是：将修饰有多肽-Au纳米复合材料的电极置于肌红蛋白适配体溶液中浸泡4小时后取出，晾干，即得应用于肌红蛋白检测的适配体传感器。

多肽-Au纳米复合材料能够固定高比例的肌红蛋白适配体，增强了检测信号。在目标物肌红蛋白存在时，形成复合物结构，极大地增加了空间位阻，抑制了[Fe(CN)₆]^3-/4-的电子得失。同时多肽-Au纳米复合材料能够有效得传递电子，产生电流信号，因此该电化学适配体传感器检测范围宽，重现性好，结果准确等优点，具有实际应用价值。

附图说明

图1为实施例1制成的多肽-Au纳米复合材料透射电镜结果图。

图2为实施例2制成的多肽-Au纳米复合材料透射电镜结果图。