[發(fā)明專利]一種Au-TiO2-AChE復(fù)合體系及其制備方法和應(yīng)用

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010252541.5
• 申請日: 2010-08-13
• 公開（公告）號: CN102375006A
• 公開（公告）日: 2012-03-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張文;金利通;安雅睿;唐琳琳;江小麗;陳華;張新愛;滕瑛巧;符瑩;朱偉
• 申請（專利權(quán)）人: 華東師范大學(xué)
• 主分類號: G01N27/26
• 分類號: G01N27/26;C12Q1/46
• 代理公司: 上海麥其知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 31257
• 代理人: 董紅曼

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電化學(xué)分析技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種可用于光電分析的Au-TiO₂-AChE復(fù)合體系及其制備方法，以及用于乙酰膽堿酯酶活性檢測的應(yīng)用。

背景技術(shù)

乙酰膽堿酯酶(Acetylcholinesterase，AChE)是一種絲氨酸水解酶，是生物神經(jīng)傳導(dǎo)中的一種關(guān)鍵酶，它在神經(jīng)信號傳導(dǎo)過程中起著重要的作用[1-3]。有研究表明乙酰膽堿酯酶活性的異常變化與中樞神經(jīng)系統(tǒng)損傷疾病密切相關(guān)[4-6]，如：帕金森氏病(Parkinson’s?disease)[7，8]，阿爾茨海默病(Alzheimer?Disease)[9-15]。因此，探討乙酰膽堿酯酶的活性變化有助于腦神經(jīng)系統(tǒng)疾病的病理研究和藥物篩選。近年來，有很多假設(shè)對帕金森氏病的發(fā)病機理進行了解釋，包括氧化應(yīng)急增加、毒性暴露和環(huán)境因素、興奮性神經(jīng)毒素作用、神經(jīng)系統(tǒng)老化以及遺傳因素等[16-23]，但是關(guān)于帕金森氏病的生理機制尚不完全清楚。自從在Science上發(fā)表了1-甲基-4-苯基-1，2，3，6-四氫吡啶(MPTP)能引起人體產(chǎn)生帕金森氏病開始，人們就廣泛關(guān)注神經(jīng)毒素與帕金森氏病神經(jīng)元損傷機制的關(guān)系，尤其是內(nèi)源性神經(jīng)毒素(R)-NMSal得到了人們的廣泛關(guān)注[24-27]。據(jù)報道，帕金森氏病人腦脊液中的(R)-NMSal水平顯著高于正常人[28，29]，而注射了(R)-NMSal的SD大鼠會表現(xiàn)出帕金森氏病綜合癥[30]。因此，探討內(nèi)源性神經(jīng)毒素(R)-NMSal對AChE活性的影響在帕金森氏癥的致病機理、治療及預(yù)防等方面具有重要意義。

目前，乙酰膽堿酯酶活性檢測最常用的方法有以下幾種：測壓法、分光光度法、熒光法以及電化學(xué)分析法[32-35]。這些方法都是基于乙酰膽堿酯酶能夠水解不同的底物轉(zhuǎn)化為一個可測信號的過程上面，產(chǎn)生的信號包括氣壓、吸光度、熒光、pH值以及電位或者電流等。這些方法雖然在乙酰膽堿酯酶的活性檢測中發(fā)揮了巨大的作用，但是隨著生物技術(shù)和生命科學(xué)的發(fā)展，傳統(tǒng)方法在一定程度上已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代檢測的需要。

本發(fā)明克服現(xiàn)有技術(shù)的以上缺陷，提供一種可用于乙酰膽堿酯酶活性檢測的Au-TiO₂-AChE復(fù)合體系，具有靈敏度高，制備方法簡單等優(yōu)點。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為了滿足生物技術(shù)和生命科學(xué)的發(fā)展，提出利用半導(dǎo)體復(fù)合納米材料建立光電分析方法，應(yīng)用于乙酰膽堿酯酶活性檢測的研究。

本發(fā)明的目的之一是提供一種Au-TiO₂-AChE復(fù)合體系，其特征在于，包括嵌入Au納米顆粒的高序排列的二氧化鈦納米管陣列和乙酰膽堿酯酶；其中，所述乙酰膽堿酯酶是通過交聯(lián)法固定在所述二氧化鈦納米管陣列上。其中，所述嵌入Au納米顆粒的高序排列的二氧化鈦納米管陣列(TiO₂NTs)是采用光電協(xié)同法催化制備得到。

本發(fā)明的另一目的是提供一種Au-TiO₂-AChE復(fù)合體系的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：(1)制備TiO₂NTs電極；(2)在TiO₂NTs電極中嵌入Au納米粒子；(3)在Au納米粒子修飾的TiO₂NTs電極上固定乙酰膽堿酯酶，得到所述Au-TiO₂-AChE復(fù)合體系。

本發(fā)明所述步驟(1)中，鈦片經(jīng)清洗晾干，以0.5％氫氟酸為電解質(zhì)，以鉑電極為陰極，外加電壓為20V，置于電化學(xué)反應(yīng)器里反應(yīng)，氧化后的鈦片在500℃干燥的有氧環(huán)境里煅燒1小時后制得TiO₂NTs電極。

所述步驟(2)中，以所述TiO₂NTs電極為光電極，以飽和甘汞電極作為參比電極，以鉑電極作為對電極，以紫外燈為光源，在含有HAuCl₄·6H₂O的H₂SO₄溶液中進行循環(huán)伏安法實驗，將Au納米粒子嵌入到所述TiO₂NTs電極中，得到Au納米粒子修飾的TiO₂NTs電極。

所述步驟(3)中，將乙酰膽堿酯酶的溶液滴涂在Au納米粒子修飾的TiO₂NTs電極的Ti片一側(cè)，經(jīng)晾干，得到所述Au-TiO₂-AChE復(fù)合體系。