[发明专利]一种基于二氧化钛薄膜场效应管的乳酸脱氢酶活性的测定方法

说明书

本发明公开了一种基于二氧化钛薄膜场效应管的乳酸脱氢酶活性的测定方法。包括如下步骤：（1）溶胶凝胶法制备二氧化钛薄膜：清洗硅片，配制溶液，旋涂，退火；（2）镀电极及三电极连接；（3）酶的固定化；（4）酶活性的检测：使用KEITHLEY 4200测试酶活性检测的场效应管的电学特性，先测试不同栅极电压下D‑S之间乳酸脱氢酶的I‑V曲线，然后测试滴加不同浓度乳酸后进行即时检测，随后在多个反应时间点进行检测，观察不同反应时间D‑S之间的I‑V曲线变化。本发明无需试纸、测试周期短、响应快，可以实现酶活性的快速检测。本发明需要的酶浓度低，体积少，并且可以是固定化酶。测试方法简单，为血清中酶活性测量提供一个新方法。

技术领域

本发明涉及一种基于二氧化钛薄膜场效应管的乳酸脱氢酶活性的测定技术。

背景技术

人体内许多疾病的发生和酶的异常密切相关，如酪氨酸酶缺失就会引发白化病，苯丙氨酸羟化酶缺失导致苯丙酮酸尿症，乳酸脱氢酶含量偏高，可能是因为白血病、肺梗塞及肿瘤转移所致的胸腹水所引起。许多组织器官的疾病常表现为血液中一些酶活性的异常，酶活性的测定有助于许多疾病的诊断和治疗。正常情况下，组织中发挥作用的酶在血清中含量甚微，只有当组织受损，特异的标志酶会大量释放入血液，引起血清中酶含量增高。血清中酶含量的测定方法主要有速率法（连续监测法）和定时比色测定法。这两种方法均需要用大型专用仪器检测并且消耗的酶量较多（通常需要采集3-4 ml静脉血）。同时，临床上在酶活性的测定之前需要经历血液标本的采集、分离以及储存等多个过程，任何一个过程处理不当均会使得测定值不准确。基于以上因素，有必要发展一种新的测试方法来避免或减少上述方法中出现的问题。考虑到场效应管的电学特性对电荷较为敏感，而不同的酶通常带有不同的电荷和极性。因此，我们基于二氧化钛场效应管，针对其电学特性随酶种类及活性变化而变化的特点，提出了一种酶活性的检测方法。该发明专利中所涉及的检测方法极大简化了酶活性的探测过程，能够极大促进相关疾病的诊断和治疗。

同时，乳酸脱氢酶是一种糖酵解酶，存在于机体所有组织细胞的胞质内。乳酸脱氢酶含量的偏高或偏低，意味着身体中某些组织的异常,如乳酸脱氢酶检查偏高常见于心肌炎、肝硬化、恶性肿瘤及恶性贫血等病症，其检测对人体健康有极为重要的意义。本发明基于二氧化钛场效应管，建立起乳酸脱氢酶活性的检测方法，从而通过电学手段快速准确的筛查出疾病的根源，从而进行更好的治疗。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于二氧化钛薄膜场效应管的乳酸脱氢酶活性的检测方法的技术。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种基于二氧化钛薄膜场效应管的乳酸脱氢酶活性的检测方法，包括如下步骤：

1、制备基于酶活性检测的场效应管结构

（1）溶胶凝胶法制备二氧化钛（TiO₂）薄膜

清洗硅片：首先n型硅片（电阻率 0.1 Ω·cm）的背面滴加少量BOE溶液以去除Si表面自然形成的SiO₂，30s后用超纯水清洗，然后将硅片放置于烧杯中，依次用乙醇、丙酮、超纯水各超声15分钟，用N₂吹干，硅片的背面均匀涂上导电银浆溶液以防止已显露的Si表面再次氧化，等银浆完全干后，再将硅片放置于臭氧清洗机上清洗半个小时，洁净硅片待用。

配制溶液：在N₂手套箱中，取5mL 纯度不低于99.9%异丙醇于10mL带盖玻璃试剂瓶中，放入搅拌磁子，将玻璃试剂瓶瓶盖盖紧，放置于磁力加热搅拌器上，边搅拌边逐滴加入350µL 99.995%四异丙醇钛，混合均匀后，再加入10µL 36.5%盐酸，盖上盖子防止盐酸挥发，最后在60℃下搅拌5h。

旋涂：将洁净硅片置于匀胶机上，匀胶机在低速下旋转，用移液器量取少量滤液滴加到硅片上，然后高速成膜，设置转速为6000r/min，甩膜30s，甩膜后将硅片放置在加热台上110℃加热5min。