[发明专利]一种基于麦尔多拉蓝的胆固醇酶生物传感器及制备与应用

说明书

技术领域

本发明属于酶生物传感器技术领域，具体涉及一种基于麦尔多拉蓝的胆固醇酶生物传感器及制备与应用。

背景技术

胆固醇又称胆甾醇，一种环戊烷多氢菲的衍生物。胆固醇广泛存在于动物体内，尤以脑及神经组织中最为丰富，在肾、脾、皮肤、肝和胆汁中含量也高。胆固醇是动物组织细胞所不可缺少的重要物质，它不仅参与形成细胞膜，而且是合成胆汁酸，维生素D以及甾体激素的原料。胆固醇包括游离胆固醇和酯化胆固醇两种形式，合称为总胆固醇，是人体最丰富的类固醇。人体胆固醇大约有80％是人自身合成，而20％是由食物摄取得到，每人每日从食物中摄取胆固醇200mg，即可满足身体需要。但随着生活水平的提高，胆固醇异常的发病率呈增长趋势。威胁人类健康的前几个杀手冠心病、糖尿病、高血压等，均与高胆固醇血症有密切的关系。

目前，已报道的胆固醇检测方法较多，常见的有气液色谱-质谱联用法、温度测定法、分子发光法、比色法、电化学方法等。但传统测定方法所用仪器复杂、检测时间久、费用较高、干扰因素多，电化学传感器具有对目标物有较高的识别能力，样品用量少、响应快，成本低、体积小，便于普及的优点，开发微型化、简便化、可大批量生产的测定胆固醇含量的电化学传感器具有重要意义。

酶氧化还原活性中心与电极表面之间的电子传递在电流型生物传感器中起着关键作用。对于相对分子质量较大的酶而言，由于其氧化还原活性中心被一层很厚的绝缘蛋白质包围，与电极表面之间的电子传递难以发生。各种电子传递介体的使用，使得基于酶的生物传感器的响应速度和检测灵敏度都得到了很大的提高。对酶与电极之间电子传递介体的选择和固定成了该类生物传感器的研究重点。

发明内容

针对现有技术的缺点和不足之处，本发明的首要目的在于提供一种基于麦尔多拉蓝的胆固醇酶生物传感器。

本发明的另一目的在于提供上述基于麦尔多拉蓝的胆固醇酶生物传感器的制备方法。

本发明的再一目的在于提供上述基于麦尔多拉蓝的胆固醇酶生物传感器在胆固醇检测中的应用。

本发明目的通过以下技术方案实现：

一种基于麦尔多拉蓝的胆固醇酶生物传感器，由参比电极、对电极及修饰后的工作电极组成，所述修饰后的工作电极由工作电极及固化在工作电极表面的物质识别膜组成，其中，所述物质识别膜由麦尔多拉蓝(MB)、胆固醇氧化酶(ChOx)、辣根过氧化物酶(HRP)及全氟磺酸树脂(Nafion)组成。

优选地，所述的工作电极为玻碳电极，参比电极为银/氯化银电极，对电极为铂片电极。

上述基于基于麦尔多拉蓝的胆固醇酶生物传感器的制备方法，包括如下制备步骤：

(1)对工作电极进行表面预处理；

(2)将麦尔多拉蓝溶液、胆固醇氧化酶溶液、辣根过氧化物酶溶液及全氟磺酸树脂溶液混合均匀得复合溶液；

(3)将复合溶液滴加到步骤(1)的电极表面，室温晾干，得到基于麦尔多拉蓝的酶修饰工作电极；

(4)将基于麦尔多拉蓝的酶修饰工作电极与参比电极和对电极组成三电极体系，得到所述基于基于麦尔多拉蓝的胆固醇酶生物传感器。

优选地，步骤(1)中所述的表面预处理过程如下：将工作电极的表面依次用直径为0.3μm和0.05μm的Al₂O₃粉末抛光成镜面，再用水冲洗；然后依次放入体积比为1:1的HNO₃水溶液和体积比为1:1的乙醇水溶液中超声2min，取出用水洗净，晾干，然后置于铁氰化钾溶液中(5mmol/L K₃Fe(CN)₆+0.2mol/L KCl)进行电极活化处理。

优选地，步骤(2)中所述麦尔多拉蓝溶液的浓度为1～10mmol/L；所述胆固醇氧化酶溶液的浓度为1～10mg/mL；所述辣根过氧化物酶溶液的浓度为1～10mg/mL；所述全氟磺酸树脂溶液的pH值为7.0；所述麦尔多拉蓝溶液、胆固醇氧化酶溶液、辣根过氧化物酶溶液及全氟磺酸树脂溶液混合的体积比为1:1:1:1。

优选地，所述麦尔多拉蓝溶液以水为溶剂，所述胆固醇氧化酶溶液和辣根过氧化物酶溶液采用pH值为7.0，浓度为0.2mol/L的PBS溶液配制，所述全氟磺酸树脂溶液由0.1mol/L NaOH溶液调节pH值为7.0。

优选地，步骤(3)中所述复合溶液的滴加量为3～10μL。

上述基于麦尔多拉蓝的胆固醇酶生物传感器在胆固醇检测中的应用。