[發明專利]一種基于DNA酶檢測鉀離子濃度的方法

在審

• 申請號: 201510031940.1
• 申請日: 2015-01-22
• 公開（公告）號: CN104596959A
• 公開（公告）日: 2015-05-06
• 發明（設計）人: 孫紅霞;陳宏博;唐亞林
• 申請（專利權）人: 中國科學院化學研究所
• 主分類號: G01N21/31
• 分類號: G01N21/31;G01N21/33
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 關暢;趙靜

技術領域

本發明屬于生物醫藥領域，具體涉及一種基于DNA酶檢測鉀離子濃度的方法。

背景技術

人體內的鉀是維持細胞生理活動的主要陽離子，是保持機體的正常滲透壓及酸堿平衡，參與糖及蛋白質代謝，保證神經肌肉的正常功能所必需，其含量是人體生理活動的重要指標。尿液、血清中鉀離子的含量水平在臨床上可用了診斷一些腎臟、心臟等方面的疾病。

正常情況下，人體的鉀離子濃度有一個合理的參考范圍，如血清中：3.5～5.5mmol/L；尿液中25～125mmol/24h。當鉀離子含量高于參考值時，表現出高鉀癥，其原因主要有：急性腎功能衰竭、嚴重溶血或組織損傷、急性酸中毒或組織缺氧、腎上腺皮質功能減退、醛固酮缺乏、長期應用利尿劑、家族性高血鉀等。血清鉀高還可引起嚴重的肌肉、心肌和呼吸功能的抑制性應激紊亂，以及特異的心電圖改變。血清鉀高于7mmol/L時，就有這些現象出現，超過10mmol/L時，即可發生心室纖顫，心臟停搏而導致死亡。反之，當鉀的攝入量不足、鉀丟失嚴重、腎臟疾病轉入多尿期等情況時則會出現低鉀癥。

現有技術中測定鉀離子濃度的方法主要有：中子活化法、同位素稀釋質譜法、化學測定法、火焰光度法、離子選擇電極法、酶動力學法、原子分光光度法等。目前，臨床上經常使用的方法是火焰光度法和離子選擇電極法。

(1)火焰光度法：火焰光度法是一種發射光譜分析法，利用火焰中激發態原子回降至基態時發射的光譜強度進行含量分析，可檢測血清、尿液、腦脊液及胸腹水的Na⁺和K⁺，該方法屬于經典的標準參考法，優點是結果準確可靠，廣為臨床采用。通常采用的定量方法有外標準法和內標準法。外標準法一般操作誤差較大，不常采用。內標法是標本及標準液采用加進相同濃度的內部標準元素進行測定，一般是加入鋰內標，測定的是鋰/鉀電流的比值，而不是單獨鉀的電流，這樣，可減小燃氣和火焰溫度波動等因素引起的誤差，因而有較好的準確性。

(2)離子選擇電極法(ISE法)：在專用儀器上進行血清和尿液的鉀、鈉離子測定。因其具有標本用量少，快速準確，操作簡便等優點，是目前所有方法中最為簡便準確的方法，幾乎有取代其他方法的趨勢。其原理是：離子選擇電極是一種電化學傳感器，其結構中有一個對特定離子具有選擇性響應的敏感膜電極，將離子活度轉換成電位信號，在一定范圍內，其電位與溶液中特定離子活度的對數呈線性關系，通過與已知離子濃度的溶液比較可求得未知溶液的離子活度，按其測定過程又分為直接測定法和間接測定法，目前大部分采用間接測定法，由于間接測定法將待測樣本稀釋后測定，所測離子活度更接近離子濃度。目前主要的電極種類有：玻璃膜電極，感應材料為玻璃膜；固相電極，由難溶金屬物質加壓成型；液態膜電極，將環氧樹脂或內裝聚氯乙烯作為感應膜；纈氨霉素膜制成的K⁺電極。這些電極都具有一定壽命，使用一段時問后，電極會老化，且價格昂貴。

(3)化學測定法：目前K⁺的化學測定主要利用復環王冠化合物如穴冠醚或球冠醚，亦稱為冠醚，均為離子載體進行測定，由于大環結構內有空穴，分子內部氧原子有未共用電子對可與金屬離子結合，根據空穴大小，可選擇性結合不同直徑的金屬離子，從而可達到測出離子濃度的目的。

(4)酶法：酶法測定鉀的原理是利用對丙酮酸激酶的激活作用，后者催化磷酸烯醇式丙酮酸變為乳酸同時伴有還原型輔酶Ⅰ的消耗，在波長340nm處測NADH的吸光度下降。

(5)原子分光光度法也可用于檢測血清中鉀、鈉離子，但操作復雜，誤差較大，不及火焰光度法簡便。

發明內容

本發明的目的是提供一種基于DNA酶檢測鉀離子濃度的方法。

本發明所提供的基于DNA酶檢測鉀離子濃度的方法，包括下述：

(1)配制標準溶液DNA酶體系

用含鈉離子的緩沖液溶解可溶性鉀鹽配置多個濃度梯度的鉀離子溶液，分別向每個濃度梯度的鉀離子溶液中加入DNA，得到多個DNA含量相同的鉀離子-DNA體系；所述多個DNA含量相同的鉀離子-DNA體系反應后，得到多個構象不同的DNA?G-四鏈體的體系，分別向各個所述DNA?G-四鏈體的體系中加入氯化血紅素，得到氯化血紅素含量相同的多個DNA?G-四鏈體-氯化血紅素體系，所述多個DNA?G-四鏈體-氯化血紅素體系反應后，得到多個標準溶液DNA酶體系；所述DNA為能夠形成G-四鏈體的DNA；

(2)配制待測溶液DNA酶體系