[發明專利]乙酰膽堿酯酶壓電生物傳感器在檢測神經束性質中的應用

有效

• 申請號: 200810020684.6
• 申請日: 2008-02-21
• 公開（公告）號: CN101231286A
• 公開（公告）日: 2008-07-30
• 發明（設計）人: 曹曉建;戈應濱;張寧;金正帥;史苑鄉;劉波
• 申請（專利權）人: 江蘇省人民醫院
• 主分類號: G01N33/53
• 分類號: G01N33/53;C12Q1/46
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所
• 代理人: 陳揚

技術領域

本發明涉及一種檢測周圍神經束性質的傳感器，具體地說是一種乙酰膽堿酯酶壓電生物傳感器在檢測周圍神經束性質中的應用。

背景技術

在現有的技術中，對神經束性質進行判斷的方式主要有以下幾種：

1、解剖方式：對神經干內的神經束的定位圖譜進行研究，很多學者已將周圍神經(如正中神經、橈神經、尺橈神經干、坐骨神經干等)分別進行了分析，觀察了神經干的位置、形態、束數，測量其大小，繪制了神經斷面的神經束局部定位圖，但在臨床中，往往因神經損傷后兩斷端易發生扭曲，改變了原有的正常解剖位置，故臨床應用收到限制。

2、電刺激法：通過電刺激神經束所產生的反應來鑒別，若電刺激出現肌肉收縮則為運動束，而感覺束則無反應。但此法需保持病人清醒，且限于新鮮損傷，個體差異大，而且刺激引起肌肉收縮是神經傳導結果還是電流擴散所致，不能區分。故臨床應用價值不大。

3、放射生物化學法：用放射性同位素標記酶的底物，再根據酶反應所產生的放射性產物來測定酶的含量，推測神經束的性質，但此法涉及同位素技術，設備要求高，且放射物質對患者及術者都有損害，故實用性不大。

4、酶組織化學法：根據運動束與感覺束中某些生物含量物質的含量差別，作為鑒別運動束與感覺束的標準，如運動束神經纖維中乙酰膽堿酯酶含量遠高于感覺束，因此以乙酰膽堿酯酶含量為鑒別運動束與感覺束的方法得到廣泛認可。目前檢測乙酰膽堿酯酶主要為酶組織化學染色法，根據反應形成亞鐵氰化銅(一種棕色沉淀)出現于酶含量部位，運動纖維呈強陽性，感覺纖維大部位呈陰性，少部分呈弱陽性的原理，對神經束性質進行判定。但此法存在問題是：(1)染色時間長(約50分鐘)，過程復雜；(2)需切取兩斷端神經片段，不能進行原位染色。故臨床應用也收到一定的限制。

5、免疫組化法：利用特異性抗原抗體反應，觀察研究組織細胞特定抗原(或抗體)的定位和定量技術，發現了感覺神經元的特異蛋白，并以該蛋白作為抗原制備了單克隆抗體，通過免疫染色來鑒別感覺纖維，其特點是特異性高，對人體無毒，染色時間較以往方法縮短，需25至30分鐘。但這種方法現階段仍需要切取組織片段，且存在染色特異性與時間問題，時間過短染色不深，過長則其它組織亦染上色，臨床醫生難以控制，且操作比較復雜，實用性不夠。

目前，生物傳感器在生物醫學中得到了廣泛應用，主要表現在以下方面：

1、免疫生物傳感器

壓電免疫傳感器在生物學領域應用十分的廣泛，檢測范圍不斷拓寬，可以用來檢測環境中的硫磷農藥、有機磷神經毒氣、可卡因，白色念珠菌、大腸桿菌、沙門氏菌、皰疹病毒、甲肝乙肝病毒、霍亂弧菌等病原微生物的檢測，人的補體、酶等蛋白質分析，甲狀腺素、人絨毛膜性腺激素、皮質醇等激素檢測，血液中紅細胞、T細胞及粒細胞含量測定，此外還可用于免疫反應的動力學分析，可對免疫反應過程進行實時監測。

2、DNA生物傳感器

最初被用于測定RNA/DNA分子雜交反應，現在可以用于對DNA與蛋白質的分子交聯，DNase、RNase、DNA連接酶的水解、聚合、連接功能的實時、原位監控檢測及分子雜交過程的動力學分析，食品的衛生檢測等。

3、仿生傳感

可以用來模擬人或生物的嗅、味覺感官細胞，早期主要是采用與之功能相近的類脂或既親水又親脂的高分子物質來修飾壓電晶體表面，從而對香味或氣味物質、苦味或甜味食品實現物品種類、濃度及作用機理的判定；最近被用于實現多組分同時測定，采用分子印記技術提高傳感器選擇性和使用壽命，采用人工神經網絡等化學計量學方法用于仿生傳感可對數據進行智能化處理。

此外，將酶、細胞固定于晶體表面可制成酶、細胞傳感器，除了使用單一酶外，采用多種酶構成復合酶傳感器亦有報道。到目前為止，未見有關于檢測乙酰膽堿酯酶含量的壓電生物傳感器的報道。

發明內容

為了克服以往對神經束性質進行判斷方法的不足，本發明的目的是提供一種乙酰膽堿酯酶壓電生物傳感器在檢測神經束性質中的應用及其使用方法。該生物傳感器從周圍神經運動束與感覺束中的乙酰膽堿酯酶(AchE)含量的差別入手，可快速檢測AchE的壓電生物傳感系統、快速鑒別出周圍神經運動束與感覺束，實現運動束對運動束、感覺束對感覺束正確縫合。

本發明的目的是通過以下技術方案來實現的：