游離氨基酸檢測(cè)傳感器研發(fā)取得新進(jìn)展
【化工儀器網(wǎng) 項(xiàng)目成果】日前，中國(guó)科學(xué)院亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所印遇龍?jiān)菏繄F(tuán)隊(duì)在游離氨基酸檢測(cè)傳感器研發(fā)方面取得新進(jìn)展，成功構(gòu)建電流型賴氨酸生物傳感器、比色型色氨酸生物傳感器和基于肽適體的谷氨酸生物傳感器，可用于賴氨酸、色氨酸和谷氨酸的快速檢測(cè)。
游離氨基酸指在生物體內(nèi)或食物中以游離狀態(tài)存在的單個(gè)氨基酸分子，是生物體內(nèi)重要的小分子代謝物。游離氨基酸對(duì)于生物體的正常生理活動(dòng)有著重要作用，包括合成蛋白質(zhì)、參與細(xì)胞內(nèi)各種代謝途徑的調(diào)節(jié)、提供能量等，一些游離氨基酸影響著免疫功能。因此，生理體液中游離氨基酸的含量可以反映動(dòng)物機(jī)體營(yíng)養(yǎng)和健康狀態(tài)。
在游離氨基酸中，賴氨酸和色氨酸是動(dòng)物的必需氨基酸，對(duì)動(dòng)物的生長(zhǎng)發(fā)育有著重要作用，還可作為多種疾病的生物標(biāo)志物；谷氨酸在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中參與神經(jīng)遞質(zhì)的合成和釋放，對(duì)于神經(jīng)功能具有重要作用，谷氨酸濃度的異常會(huì)引起多種神經(jīng)或精神疾病。因此，對(duì)賴氨酸、色氨酸和谷氨酸的快速檢測(cè)有著重要意義。
目前，游離氨基酸的檢測(cè)主要依靠高效液相色譜法、液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法和氨基酸分析儀法，無法滿足快速檢測(cè)需求。中國(guó)科學(xué)院亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所印遇龍?jiān)菏繄F(tuán)隊(duì)長(zhǎng)期從事游離氨基酸活體監(jiān)測(cè)研究。在之前研究工作的基礎(chǔ)上，團(tuán)隊(duì)在構(gòu)建酶基傳感器上取得了新成果。
團(tuán)隊(duì)將自行篩選獲得的賴氨酸肽適體固定至聚苯胺修飾的玻碳電極上，構(gòu)建了電流型賴氨酸生物傳感器，具備抗無關(guān)蛋白干擾能力，可用于血清中賴氨酸的超靈敏檢測(cè)，檢測(cè)限為0.33 nM；將自行篩選獲得的色氨酸肽適體修飾到納米金表面，構(gòu)建了比色型色氨酸生物傳感器，可用于血清中色氨酸的直接原位快速檢測(cè)，檢測(cè)限為1.0 μM，該方法無需專業(yè)的電化學(xué)設(shè)備，具有反饋快、簡(jiǎn)便易得、易讀出等明顯優(yōu)勢(shì)；將自行篩選獲得的谷氨酸肽適體固定于金電極表面，構(gòu)建了基于肽適體的谷氨酸生物傳感器，表現(xiàn)出良好的特異性和抗干擾性，特別是可區(qū)分谷氨酰胺和谷氨酸，可用于血清中谷氨酸的超靈敏檢測(cè)，檢測(cè)限為0.1 nM。
上述研究以A peptide aptamer based electrochemical amperometric sensor for sensitive L-glutamate detection和Peptide aptamer-based polyaniline-modified amperometric biosensor for L-lysine detection in real serum samples為題分別發(fā)表在國(guó)際期刊Bioelectrochemistry和Measurement上。
團(tuán)隊(duì)構(gòu)建的傳感器為體液氨基酸快速檢測(cè)和實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)提供了實(shí)現(xiàn)途徑，并且解決了傳統(tǒng)酶基傳感器在區(qū)分谷氨酰胺和谷氨酸時(shí)的不足。該研究成果不僅為讓游離氨基酸監(jiān)測(cè)在動(dòng)物養(yǎng)殖過程中能夠發(fā)揮更大的作用，也為動(dòng)物體液中代謝物檢測(cè)提供了新的思路。
(資料來源： 亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所)
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