[发明专利]尿酸酶蛋白无机杂化纳米花材料、电极、电化学传感器、制备方法及在尿酸监测中的应用

说明书

本发明公开了一种尿酸酶蛋白无机杂化纳米花材料、电极、电化学传感器、制备方法及在尿酸监测中的应用。所述尿酸酶蛋白无机杂化纳米花材料包括尿酸酶和无机离子，所述尿酸酶与无机离子结合形成纳米花状结构。所述电极包括：金纳米粒子，其至少结合于电极本体表面；以及所述尿酸酶蛋白无机杂化纳米花材料，其至少与金纳米粒子结合。所述电化学传感器的工作电极采用前述电极。本发明还公开了一种尿酸监测方法。本发明的电化学传感器灵敏度高，特异性强，具有抗干扰、可多次重复使用、稳定性好等优点，可随身携带，操作方便，尿酸检测仅需要二十秒，可用于高尿酸患者在家自我即时监测尿液尿酸含量，在临床上具有非常大的应用价值和市场价值。

技术领域

本发明涉及一种尿酸酶蛋白无机杂化纳米花材料及其制备方法，尤其涉及一种利用尿酸酶蛋白无机杂化纳米花修饰丝网印刷电极的方法和利用上述修饰的电极开发了一种便携式监测尿液中尿酸含量的电化学尿酸传感平台，属于电化学分析检测领域。

背景技术

尿酸(C_sH₄N₄O₃)是嘌呤衍生物在人体内的主要代谢产物。尿酸的前体是黄嘌呤，外源性(约占三分之二)黄嘌呤(存在肥肉、动物内脏和海鲜中)和内源性(约占三分之一)黄嘌呤是人体黄嘌呤的主要来源。在健康状况下，尿液尿酸水平在1.4～4.4mM范围内。由于在古人类进化中，尿酸酶基因发生突变沉默，因此与其他哺乳动物相比，人体尿酸水平较高。尿酸排泄的主要部位是肾脏，正常尿液中尿酸排泄量为每天250～750mg，约占每日尿酸排泄量的70％，90％的高尿酸血症与肾脏尿酸排泄下降有关。尿酸为弱有机酸，难溶于水，当尿酸排泄能力下降后，体内尿酸浓度上升超过其溶解度时，会形成尿酸结晶，沉积在患者泌尿系统中而聚集形成类似泥沙样的结石引发痛风、肾脏疾病和Lesch-Nyhan综合征等。近年来，由于我国经济的高速发展，居民生活水平较高，高嘌呤饮食比如海鲜、鱼类和啤酒成为常态，我国痛风患病率呈现出逐年上升的趋势，作为心血管疾病的独立影响因素，痛风可诱发冠心病、卒中等重大疾病，严重影响人们的生活质量。

实时监测体液中尿酸含量对控制身体状况具有重要意义。尿液分析是诊断痛风，Lesch-Nyhan综合征和高尿酸血症的临床采用的标准方法。多种检测尿酸的方法早有报道，比如荧光分析、比色法、化学发光，高效液相等，然而，这些方法在尿酸测定方面不仅需要昂贵的仪器、复杂的操作和训练有素的人员等问题，都不能用于家庭自我监测。

电化学方法具有灵敏、快捷的优点，采用电化学方法检测尿酸早有研究。尿酸的电化学检测方法主要包括酶法和非酶法。非酶法简便，快速，成本低。然而，非酶法的最大障碍是复杂体液中的抗坏血酸、多巴胺、NADH等的存在很容易干扰检测结果。相比之下，由于所采用的尿酸酶具有出色的选择性，因此该酶法在检测特异性和抗干扰能力方面具有压倒性的优势。然而，修饰尿酸酶到电极表面上是更复杂的过程，这通常不仅花费更长的时间，而且会损失酶的活性。

便携式电化学血尿酸传感器已经开发并商业化，可以快速检测血液中的尿酸含量。尿液中尿酸水平作为痛风患者监测的重要参数之一，需要简便易行的方法在家中进行尿酸监测，但是供高尿酸患者直接用于尿液中尿酸检测的仪器并未见报道。

发明内容

本发明的主要目的就是针对以上现状，提供一种尿酸酶蛋白无机杂化纳米花材料及其制备方法，该尿酸酶蛋白无机杂化纳米花材料能够很好的固定化酶且能保持酶活性，以克服现有技术中的不足。

本发明的另一目的还在于提供一种利用尿酸酶蛋白无机杂化纳米花材料修饰的丝网印刷电极及其制备方法。

本发明的另一目的还在于提供一种可用于家庭尿酸偏高患者尿液中尿酸即时监测的电化学传感器。

本发明的另一主要目的在于提供一种利用该电化学传感器进行尿酸监测的方法。

为实现前述发明目的，本发明采用的技术方案包括：