[發(fā)明專(zhuān)利]電學(xué)監(jiān)測(cè)納米限域空間內(nèi)酶催化動(dòng)力學(xué)的裝置及方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710284139.7
• 申請(qǐng)日: 2017-04-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107121483A
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-09-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李延斌;傅迎春;戴煌
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 浙江大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G01N27/48
• 分類(lèi)號(hào): G01N27/48
• 代理公司: 杭州求是專(zhuān)利事務(wù)所有限公司33200
• 代理人: 林超

1.一種電學(xué)監(jiān)測(cè)納米限域空間內(nèi)酶催化動(dòng)力學(xué)的裝置，其特征在于：包括檢測(cè)池腔體和檢測(cè)電極，檢測(cè)池腔體分為進(jìn)樣池腔體和滲透池腔體，進(jìn)樣池腔體和滲透池腔體之間通過(guò)打孔石英片連接，所述石英片設(shè)有中心通孔，中心通孔處安裝有修飾酶的多孔陽(yáng)極氧化鋁圓片，檢測(cè)電極下端插入到進(jìn)樣池腔體和滲透池腔體中。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電學(xué)監(jiān)測(cè)納米限域空間內(nèi)酶催化動(dòng)力學(xué)的裝置，其特征在于：所述的多孔陽(yáng)極氧化鋁圓片通過(guò)環(huán)氧樹(shù)脂膠固定粘接在中心通孔的一側(cè)所述的孔端面，使得陽(yáng)極氧化鋁圓片的中心和中心通孔的中心重合。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電學(xué)監(jiān)測(cè)納米限域空間內(nèi)酶催化動(dòng)力學(xué)的裝置，其特征在于：所述的石英片尺寸為20mm*20mm*0.5mm，中心通孔為直徑0.2mm～3mm的圓孔。

4.一種電學(xué)監(jiān)測(cè)納米限域空間內(nèi)酶催化動(dòng)力學(xué)的方法，其特征在于包括以下步驟：

(1)在多孔陽(yáng)極氧化鋁納米孔陣列的孔壁上修飾酶；

(2)將修飾酶的多孔陽(yáng)極氧化鋁納米孔陣列固定于打孔石英片的中心通孔，將打孔石英片置于進(jìn)樣池和滲透池之間，制作形成檢測(cè)池；

(3)向進(jìn)樣池中加入反應(yīng)底物，觸發(fā)多孔陽(yáng)極氧化鋁納米孔陣列上的修飾酶發(fā)生催化反應(yīng)，并在中心通孔的多孔陽(yáng)極氧化鋁納米孔陣列的納米孔道中生成聚合物，形成沉淀；

(4)利用電學(xué)方法對(duì)通過(guò)多孔陽(yáng)極氧化鋁納米孔陣列的納米孔道的通道電流進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，間隔采集到不同時(shí)刻的電流數(shù)據(jù)；

(5)根據(jù)采集到的電流-時(shí)間數(shù)據(jù)擬合繪制電流-時(shí)間關(guān)系曲線，作出Lineweaver-Burk圖，根據(jù)Lineweaver-Burk圖計(jì)算得到酶動(dòng)力學(xué)參數(shù)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種電學(xué)監(jiān)測(cè)納米限域空間內(nèi)酶催化動(dòng)力學(xué)的方法，其特征在于：所述步驟(5)中，在獲得電流-時(shí)間關(guān)系曲線后，對(duì)電流-時(shí)間關(guān)系曲線進(jìn)行歸一化處理，先計(jì)算反應(yīng)初期50s內(nèi)電流下降速率作為酶促反應(yīng)速率v，接著根據(jù)酶促反應(yīng)速率v的倒數(shù)1/v對(duì)反應(yīng)底物濃度s的倒數(shù)1/s作Lineweaver-Burk圖，Lineweaver-Burk圖中曲線分別在x和y軸上的截距分別作為米氏常數(shù)(K_M)和最大反應(yīng)速度(V_max)的倒數(shù)。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種電學(xué)監(jiān)測(cè)納米限域空間內(nèi)酶催化動(dòng)力學(xué)的方法，其特征在于：所述步驟(1)中的酶采用酶促催化沉積的酶。

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種電學(xué)監(jiān)測(cè)納米限域空間內(nèi)酶催化動(dòng)力學(xué)的方法，其特征在于：所述步驟(3)中的反應(yīng)底物包括與所用酶對(duì)應(yīng)特異性催化的底物和聚合物基底物。

8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種電學(xué)監(jiān)測(cè)納米限域空間內(nèi)酶催化動(dòng)力學(xué)的方法，其特征在于：所述的多孔陽(yáng)極氧化鋁納米孔陣列的孔徑為10nm～150nm。

9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種電學(xué)監(jiān)測(cè)納米限域空間內(nèi)酶催化動(dòng)力學(xué)的方法，其特征在于：所述步驟(4)是用兩電極分別置于進(jìn)樣池和滲透池中，在兩電極上加載恒定電壓，電壓范圍為-0.5V～0.5V，通過(guò)線性掃描伏安法表征納米通道中催化反應(yīng)電流變化，然后記錄電流-時(shí)間數(shù)據(jù)，獲得聚合物在納米孔道中沉積情況。

10.根據(jù)權(quán)利要求1或9所述的一種電學(xué)監(jiān)測(cè)納米限域空間內(nèi)酶催化動(dòng)力學(xué)的方法，其特征在于：所述步驟(4)的電學(xué)方法是采用雙Ag/AgCl飽和KCl溶液電極進(jìn)行檢測(cè)，雙Ag/AgCl飽和KCl溶液電極分別置于進(jìn)樣池和滲透池中。