[發明專利]一種檢測氧化三甲胺的全細胞生物電化學傳感器

在審

• 申請號: 201810140062.0
• 申請日: 2018-02-11
• 公開（公告）號: CN108362752A
• 公開（公告）日: 2018-08-03
• 發明（設計）人: 翟丹丹;靳宏偉;惠明;牛健;龔世杰;孟祥陽;沈洋
• 申請（專利權）人: 河南工業大學
• 主分類號: G01N27/327
• 分類號: G01N27/327
• 代理公司: 鄭州中民專利代理有限公司 41110
• 代理人: 郭中民

一種檢測氧化三甲胺的全細胞生物電化學傳感器，可用于氧化三甲胺的分析定量。本發明使用三電極系統，并利用產電菌希瓦氏菌MR?1作為實驗分析檢測的反應菌種，應用于氧化三甲胺（TMAO）的專一性檢測。本檢測系統將活化后培養的希瓦氏菌液與緩沖液的混合液作為全細胞生物傳感器檢測系統的電極反應緩沖液，以特定濃度的氧化三甲胺樣品加入反應液，檢測并記錄裝置對于氧化三甲胺的反應電流變化曲線，根據電流變化曲線及氧化三甲胺濃度變化的關系，計算樣品中的氧化三甲胺的濃度。本檢測系統可控性強，勞動需求量小，受環境影響小，降低了測定成本和操作難度，為海產品品質檢測等方面的氧化三甲胺的檢測提供了更為高效便捷的測量工具。

技術領域

本發明涉及一種檢測氧化三甲胺的全細胞生物電化學傳感器，屬于生化檢測技術領域。

背景技術

氧化三甲胺（Trimetlylamine oxide, TMAO）廣泛存在于海產動物體內，是一種重要的無毒中間代謝產物常被用于海產養殖業、畜牧業，主要功能有促進肌肉細胞增殖來促進肌肉組織增長、增加膽汁體積抑制脂肪沉積、平衡水生動物的滲透壓、穩定蛋白結構等作用，又因為其特殊的鮮美甜味而作為飼料的添加劑具有誘食作用。另外雖然氧化三甲胺是魚鮮味的主要成分，但是其在一定條件下分解成的三甲胺和二甲胺卻是魚腐敗的惡臭成分，因此對于氧化三甲胺的監測對于保障海產食品的衛生安全以及飼料行業的發展有巨大意義。

據報道（王偉占，田鳳石等，氧化三甲胺與動脈粥樣硬化關系研究進展[R].43-4，2015.）氧化三甲胺與動脈粥樣硬化有一定關聯性，對氧化三甲胺的快捷量化檢測在疾病診斷方面也有重要意義。

現有的對氧化三甲胺的檢測技術常見的有高效液相色譜法、毛細管區域電泳技術、質譜法、毛細管等速電泳技術等。但是上述方法普遍存在需要進行復雜的樣本預處理（固相提取物或衍生物）、器材昂貴、或者低特異性等物理化學方法相關聯的問題。

生物傳感器是一種對生物物質敏感并將其濃度轉化為電信號進行檢測的儀器，該類系統因其高效、便捷、高特異性的優勢在很多方面都有應用。

三電極系統是指由工作電極、參比電極和對電極組成的電極系統。該系統可以用于生物電化學傳感器的轉換元件，將生物化學信號轉化成利于檢測的電信號。

發明內容

本發明的目的正是針對上述現有技術中所存在的不足之處而提供一種檢測氧化三甲胺量化的全細胞生物電化學傳感器，用于專一性檢測氧化三甲胺。本發明為電化學生物傳感器設計打開了新視角，并為海產品品質檢測方面的氧化三甲胺檢測提供了一種高效、便捷、受環境影響較小的測量工具。

本發明的目的可通過下述技術措施來實現：

本發明的檢測氧化三甲胺的全細胞生物電化學傳感器是通過以下步驟制備而成：

（1）將超低溫保藏的希瓦氏菌接種進行菌種活化，獲得活化的菌體；

（2）將2%-15%（與電極反應緩沖液相比的體積比）的活化的菌體離心，加入電極反應緩沖液，得到混合液體；

（3）將步驟（2）所得的混合液體加入由工作電極、對電極和參比電極組裝的三電極系統中，然后連接信號檢測系統，共同組成全細胞生物電化學傳感器；

（4）使用電化學工作站或相似儀器做為信號檢測系統，連接上述全細胞生物電化學傳感器的三電極體統，并控制外電壓，記錄電流輸出信號，待電流輸出達穩定后，依次向全細胞生物電化學傳感器中加入樣品，并記錄反應器中電流信號的變化曲線，此曲線經計算可得出對應樣品的氧化三甲胺濃度。。

本發明步驟（1）中所述的希瓦氏菌為Shewanella oneidensisMR-1菌種。