[发明专利]一种基于多壁碳纳米管和金纳米颗粒信号放大的乳酸脱氢酶电化学检测方法

说明书

一种基于多壁碳纳米管和金纳米颗粒信号放大的乳酸脱氢酶电化学检测方法，属于生命科学分析技术领域。其检测原理为：依次将多壁碳纳米管、金纳米颗粒及乳酸脱氢酶抗体修饰于玻碳电极表面，当乳酸脱氢酶出现时会与抗体结合，随后固定在电极表面的乳酸脱氢酶会催化底物溶液中的乳酸氧化生成丙酮酸，经差分脉冲伏安法测定电流强度得到乳酸脱氢酶浓度和电流强度之间的线性方程，通过计算即可实现乳酸脱氢酶的灵敏检测。本发明提供了一种乳酸脱氢酶的快速、灵敏检测方法，具有良好的应用价值，便于推广。

技术领域

一种基于多壁碳纳米管和金纳米颗粒信号放大的乳酸脱氢酶电化学检测方法，本发明属于生命科学分析技术领域。

背景技术

乳酸脱氢酶是糖酵解过程中一种关键酶，它几乎存在机体所有组织细胞的胞质内，能够催化乳酸生成丙酮酸。乳酸脱氢酶的含量会随着各种遗传因素、脏器组织的机能障碍以及各种疾病的原因发生变化。在一些组织受到创伤或者病原菌感染而产生炎症时，乳酸脱氢酶的活性增加。由于炎症过程中细胞膜的通透性增加，细胞内的乳酸脱氢酶便会释放，使血液中或组织液中乳酸脱氢酶含量升高。此外，乳酸脱氢酶的含量对于诊断心肌梗死、肝胆疾病、以及和某些恶性肿瘤以及白血病也具有重要的意义，因此，开发简便高效的乳酸脱氢酶检测方法具有重要的使用价值。

目前我国乳酸脱氢酶的检测方法有比色法、连续检测法以及蛋白质印迹法等，其中最常用的是比色法。比色法通常利用丙酮酸与苯肼产生的颜色变化去测定其吸光度，但苯肼类化学物质如常用的2，4-二硝基苯肼化学性质不稳定，是易燃的危险化学品，在存放和使用时都存在一定的安全隐患，同时由于其性质不稳定，检测结果容易有较大误差。

多壁碳纳米管具有良好的导电性和较大的比表面积，被广泛应用于修饰电极的研究中，将金纳米颗粒修饰在碳纳米管表面可以保持生物分子的活性，有效的促进酶与传感器之间直接且快速的电子转移，提高电化学生物传感器的检测速度。金纳米颗粒能够提高分子在其表面的固定率，且其能够保持固定于其上的检测物的活性，为生物分子在电极表面的固定提供适宜的基体。

电化学生物传感器是一类对生物物质敏感并可将待测物质浓度转化为电信号进行检测的仪器。它是以生物大分子(如抗体)作为识别元件，通过将识别元件与待检测物质结合产生的信号转换为电信号变化从而实现对待测物进行分析检测。电化学检测方法具有灵敏度和强特异性等优点，不需要复杂的仪器设备，并能在复杂的体系样品中进行检测。

发明内容

针对当前检测技术的不足，本发明的目的在于通过对玻碳电极的修饰，通过乳酸脱氢酶抗体的识别与结合作用将乳酸脱氢酶固定于玻碳电极表面，利用电化学生物传感技术实现对乳酸脱氢酶的检测。

为了实现上述目的，本发明的技术方案为：

一种基于多壁碳纳米管和金纳米颗粒信号放大的乳酸脱氢酶电化学检测方法，包括以下步骤：

(1)玻碳电极的预处理

依次用1000目、2000目和5000目砂纸对玻碳电极表面进行打磨，以1.0μm，0.3μm氧化铝悬浮液抛光玻碳电极成镜面，用双蒸水彻底冲洗；随后在95％乙醇和超净水中分别超声清洗5min后，将电极置于0.5M硫酸溶液中进行循环伏安扫描30个循环以去除电极表面的杂质，设置的扫描电位为-0.3V至+1.50V，以0.5V·s^-1的扫速进行扫描，直至获得稳定的循环伏安图，玻碳电极表面用蒸馏水冲洗并干燥。

(2)多壁碳纳米管的修饰

称取10mg羧基化多壁碳纳米管，量取5mL去离子水，将多壁碳纳米管添加至去离子水中并超声分散30min，得到2mg/mL的多壁碳纳米管悬浮液，置于4℃中保存备用。将体积为5μL的多壁碳纳米管悬浮液添加至玻碳电极表面，在37℃温箱中干燥1h后用水洗去多余的多壁碳纳米管并吹干。

(3)金纳米颗粒的修饰