[發明專利]基于磁性石墨烯仿酶性質的乙酰膽堿可視化檢測方法

有效

• 申請號: 201310718874.6
• 申請日: 2013-12-23
• 公開（公告）號: CN103712983A
• 公開（公告）日: 2014-04-09
• 發明（設計）人: 王坤;楊興旺;錢靜
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: G01N21/78
• 分類號: G01N21/78
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 樓高潮

技術領域

本發明涉及一種對乙酰膽堿可視化檢測方法的構建，在技術上涉及材料學、光分析化學，生物傳感等領域。

背景技術

乙酰膽堿（Acetylcholine，Ach）是一種神經元之間或神經元與效應器之間進行信息傳遞的神經遞質，主要存在于生物體的外周神經系統和中樞神經系統。人的腦組織中有大量的乙酰膽堿，但乙酰膽堿的含量會隨著年齡的增加而出現下降。正常老人比青年時下降30%，老年癡呆患者下降更為嚴重，可達70%～80%。當大腦中乙酰膽堿含量低于一定水平時，就會增加患上阿爾茨海默病的幾率。阿爾茨海默病是一種慢性發展的致死性神經退行性疾病，臨床表現為認知和記憶功能不斷退化，日常生活能力逐漸減退，并伴隨有各種精神病癥狀和行為障礙，對病人會造成極大的困擾。同樣，帕金森癥和多發性硬化等疾病的發生也和乙酰膽堿含量有密切關系。研究表明，富含乙酰膽堿的食物對患有阿爾茨海默病等和乙酰膽堿失衡有關疾病的患者非常有利。因此，乙酰膽堿作為人體非常重要的一種營養物質，已經被廣泛的添加到食品當中，例如牛奶和保健食品等。因此實現對乙酰膽堿的定量檢測對臨床分析、食品工業、飼料添加劑等領域有重要意義。

目前，定量測定乙酰膽堿含量的方法大致可分為兩大類：生物測定法和物理化學測定法。生物測定法的原理是基于某些生物組織對乙酰膽堿濃度的靈敏反應實現的。如蛙腹直肌等，在較低濃度乙酰膽堿作用下可發生收縮，而組織收縮的幅度在一定范圍內與乙酰膽堿的濃度呈正比例。故可根據肌肉收縮的幅值實現對乙酰膽堿濃度的測定。但是生物測定法的靈敏度和特異性較差，如乙酰膽堿使不同標本產生的反應可被有關的酯類所干擾。因而，近幾十年，乙酰膽堿的生物測定方法的發展沒有明顯進步。物理化學測定法的原理有很多，具體測定方法有多種。傳統的色譜方法用于乙酰膽堿含量檢測已被廣泛研究，如氣相色譜與火焰離子檢測器聯用法（GC–FID）和高效液相–電化學檢測器聯用（HLPC–ED）法以及液相色譜–帶電噴霧離子源的質譜儀聯用法（LC/ESI–MS/MS）等，其中GC–FID最早應用于乙酰膽堿的定量檢測。GC–FID法通過檢測叔胺類化合物含量來確定乙酰膽堿的含量，檢測限可達0.02?nM。傳統的色譜法在實際用中都存在操作復雜、樣品處理費時、靈敏度與特異性不夠、設備昂貴等缺點。近年來，一些對大型設備依賴性較低的方法，如熒光法和化學發光法等被用于實現乙酰膽堿檢測。然而，此類傳感器費用高、保質期短以及制備過程冗長等缺點，鑒于這些檢測方法所存在的局限性，發展簡單、快速、經濟、有效的乙酰膽堿檢測新方法已成為迫在眉睫的重要研究課題。比色檢測是分析科學領域的一個重要方面，其關鍵就是把檢測事件轉變成顏色變化。比色檢測與傳統檢測相比有很大的優勢，尤其是在操作性、經濟性和實用性等方面。比色法可以通過肉眼直接識別反應溶液顏色變化，不需要昂貴或者復雜的儀器，操作非常簡便，因此可應用于現場分析和即時診斷。

納米材料具有小尺寸效應、表面效應和量子尺寸效應，展現出特殊的光學、電學及磁性等性能，在熒光分析、催化反應及生物傳感中有廣泛應用。隨著納米材料的發展，能夠催化底物使溶液產生顏色變化的納米材料越來越多。例如：金納米粒子具有獨特的依賴于尺寸、形狀和結構的光學性質，其聚集或再分散會導致膠體溶液顏色的變化，因此被廣泛應用于比色傳感；一些具有模擬酶催化活性的金屬氧化物納米顆粒，能夠催化過氧化物酶底物的氧化反應而產生顏色變化。比色檢測可以利用這些顏色變化應用于生物醫療診斷和環境監測。