[发明专利]一种快速检测血浆吲哚的电化学传感器

说明书

本发明公开了一种检测血浆吲哚的电化学传感器。本发明通过在丝网印刷电极表面修饰多壁碳纳米管‑壳聚糖复合物，构建了一种用于血浆吲哚定量检测的电化学传感器。本发明中提供的电化学传感器结合了纳米材料加速电子传递和电化学检测响应快速、操作简便的特点，根据所得电化学信号与待测物浓度之间的线性关系，实现血浆中吲哚浓度的定量检测。该传感器灵敏度高，响应快速，制备方便，成本低廉，一次性使用，可批量生产。

技术领域

本发明属于电化学检测领域，具体涉及一种检测血浆吲哚的电化学传感器。

背景技术

吲哚是色氨酸经肠道菌群代谢的产物，在肠道中广泛存在。目前已知吲哚是一种信号分子，在体内主要有两方面的作用。一方面，参与维持肠道菌群的稳态，控制各种细菌的功能，如促进生物膜形成，保持质粒的稳定性，调节细菌分裂和生长，诱导形成抗生素耐受性等；另一方面，参与人体生理功能调节，具体表现在以下几点：(1)避免机体细菌感染；(2)调节致炎/抗炎基因表达，增强肠道屏障功能；(3)参与脑-肠轴功能调控，影响神经系统发育和功能形成；(4)调节激素分泌，预防代谢性疾病。建立血浆吲哚检测方法，有助于更好地理解吲哚在机体内的生理功能，为疾病机制研究、临床早期诊断、药物治疗提供一种新思路。

目前，血液中检测吲哚浓度的方法有：

(1)色谱法。它具有分离效率高、检测灵敏度高、样品用量少、选择性好、应用范围广等特点，但受限仪器设备因素和操作人员要求等限制难以广泛用于普通实验室。

(2)色谱-质谱联用法。它结合了色谱定量和质谱定性的强大功能，但仪器昂贵，操作复杂且需专人操作，维护保养麻烦，无法普及使用。

(3)改良吲哚试验。它通过吲哚与对二甲基氨基苯甲醛作用呈红色，再通过比色法定量。由于该反应的专一性、高效性，避免样本共存组分的干扰，但该法灵敏度较低。由于血浆中吲哚含量低，故其不适用血液样品。

电化学分析方法是根据物质在溶液中的电化学性质及其变化规律，建立在以电位、电导、电流和电量等电学量与被测物质量之间的计量关系的基础上，对组分进行定性和定量的仪器分析方法。目前，国内外还没有关于电化学分析方法检测血浆吲哚的电化学传感器的制备方法及其应用的相关研究报道。

发明内容

本发明致力于提供一种检测血浆吲哚的电化学传感器，本发明制作的电化学传感器结合了纳米材料的加速电子传递和电化学检测的快速、灵敏、简便等特点，通过电化学分析方法实现了血浆吲哚的快速、准确的定量检测。

本发明的电化学传感器的检测原理为：利用吲哚咪唑环上的双键可以在丝网印刷电极表面被氧化，同时失去电子产生电信号，通过多壁碳纳米管加速电子传递；利用电化学工作站对吲哚所产生的氧化峰电流进行检测，其氧化峰电流与待测血浆样品中吲哚的浓度在一定范围内呈线性关系，从而实现对血浆吲哚的直接定量分析。

一种检测血浆吲哚的电化学传感器，包括丝网印刷电极及工作电极表面的复合物修饰。

其中，所述丝网印刷电极包括一印制电极的PET基片、PET基片上印制的外部绝缘层和基片上一端的接口，其特征在于所述的基片上还印制有三个电极，分别为碳工作电极、Ag/AgCl参比电极和对电极，三个电极形成一圆形工作区域，各电极通过相互绝缘膜下的连接导线与接口相连。

其中，所述丝网印刷电极的工作电极的表面覆有修饰涂层，利用壳聚糖的强吸附性，将导电性能优良的多壁碳纳米管牢固地附着在电极表面：首先配制0.5wt.％壳聚糖溶液：0.5g壳聚糖粉末溶于100mL 1.0％(v/v)乙酸溶液，4℃保存备用；随后配制1mg·mL^-1多壁碳纳米管的壳聚糖分散液：将4.0mg羧基化多壁碳纳米管加入4.0mL所述壳聚糖溶液中，超声90min；然后在纯水清洗过的印刷电极的工作电极表面滴加5μL所述多壁碳纳米管的壳聚糖分散液，自然干燥；最后得到表面覆有修饰涂层的丝网印刷电极。