[发明专利]一种检测Aβ聚集状态的电化学传感器及制备方法与应用

说明书

本发明属于电化学传感器技术领域，具体涉及一种检测Aβ聚集状态的电化学传感器及制备方法与应用。本发明基于Aβ42肽的Tyr‑10残基电氧化产生的氧化Ip值的变化实现Aβ42肽聚集和降解的定量估计及其寡聚体降解状态的实时检测。采用CV和SWV对传感器的性能和特性进行表征，准确捕捉电化学信号的变化。具有特异性强、灵敏度高的优点。使用本发明所提供的电化学传感器对阿尔茨海默病的致病多肽淀粉样多肽Aβ42的寡聚体状态进行检测，可以快捷、高效的辅助开发治疗阿尔茨海默病的药物，极大的缩短药物开发周期；在治疗阿尔茨海默病药物研发领域中具有重要的应用价值。

技术领域

本发明属于电化学传感器技术领域，具体涉及一种检测Aβ聚集状态的电化学传感器及制备方法与应用。

背景技术

淀粉样多肽(Aβ)是一种由39-42个氨基酸组成的多肽，其聚集与阿尔茨海默病的发生发展密切相关。几十年来，它一直是许多研究人员关注的焦点。各种生物物理和生化技术被用于体外研究Aβ聚集。其中，直接电化学似乎是一种快速且经济有效的方法。蛋白质和多肽通过某些氨基酸残基的还原或氧化而产生电活性。淀粉样多肽42（Aβ42）的电化学氧化由三种氨基酸残基决定：Tyr-10、His(His-6、-13和-14)和Met-35。现有研究发现Aβ42在0.6~0.7V(vs. Ag/AgC1)下Tyr-10被氧化。在自组装过程中，淀粉样多肽发生构象变化，使得Tyr-10残基在电极表面被包埋不易被氧化。发生构象变化可能与纤维状抗体寡聚体中β折叠结构的形成以及非纤维状寡聚体中多肽分子的包埋有关，如低分子量单体和高分子量寡聚体。但目前尚未见有关于淀粉样多肽42寡聚体聚集状态的检测方法见于报道。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种检测淀粉样多肽聚集状态的电化学传感器及其制备方法与应用。本发明所述的电化学传感器利用直接电化学方法对阿尔茨海默病的致病多肽淀粉样多肽Aβ42的寡聚体状态进行检测，可以快捷、高效的辅助开发治疗阿尔茨海默病的药物，极大的缩短药物开发周期；在治疗阿尔茨海默病药物研发领域中具有重要的应用价值。

为达到上述目的，本发明采取如下技术手段：

本发明提供了一种检测淀粉样多肽聚集状态的电化学传感器，所述的电化学传感器包括金电极；所述的金电极经过预处理后修饰有11-巯基烷酸，11-巯基烷酸将Aβ42单体修饰在金电极表面；Aβ42单体诱导Aβ42寡聚体的生成。

本发明还提供了一种检测淀粉样多肽聚集状态的电化学传感器的制备方法，具体包括步骤有：

（1）预处理金电极；预处理后的金电极在铁氰化钾/亚铁氰化钾溶液中ΔEP≤90mV；

（2）将预处理后的金电极放入含有11-巯基烷酸和20μM三(2-氯乙基)磷酸酯的乙醇溶液中反应；

（3）将步骤（2）中反应后的金电极放入含有Aβ42和1-乙基-（3-二甲基氨基丙基）碳酰二亚胺/ N-羟基琥珀酰亚胺的水溶液中浸泡反应；

（4）将Aβ42溶液滴加在步骤（3）中反应后金电极表面，低温孵育后用去离子水冲洗，氮气干燥；随后将金电极放入乙醇胺溶液中浸泡，去离子水冲洗后氮气干燥得到修饰有Aβ42寡聚体的金电极，即检测淀粉样多肽聚集状态的电化学传感器。

进一步地，步骤（1）中所述的预处理步骤包括：将金电极浸泡在食人鱼溶液中去除有机物后用去离子水冲洗，将电极表面抛光；抛光后的金电极放入硫酸溶液中以-0.4mV到1.6 mV的电压扫描CV 20圈；再将金电极放入铁氰化钾/亚铁氰化钾溶液中以-0.2到0.6 V的电压扫描CV。

步骤（2）中所述乙醇溶液中11-巯基烷酸和三(2-氯乙基)磷酸酯的浓度均为20 μM，所述的反应条件为：4℃黑暗环境下反应至少6个小时。

进一步地，步骤（3）中所述水溶液中Aβ42的浓度为0.4 μM，所述水溶液中1-乙基-（3-二甲基氨基丙基）碳酰二亚胺/ N-羟基琥珀酰亚胺的浓度为2 μM；所述浸泡反应的条件为室温黑暗环境下反应至少12个小时。