[发明专利]一种TRPA1分子感官人工智能生物传感器在辛味关键质量属性辨识中的应用

说明书

本发明提供一种TRPA1分子感官人工智能生物传感器在辛味关键质量属性中的应用。本发明构建的TRPA1分子感官人工智能生物传感器在检测辛味关键质量属性的过程中发现电流信号的变化与样品溶液浓度之间呈现良好的线性关系，且通过公式可计算出辛味关键蛋白与辛味物质的亲和力，用解离常数K_D值表征。本发明发现构建的辛味受体蛋白生物传感器与辛味物质亲和力较强。本发明提供一种TRPA1分子感官人工智能生物传感器在辛味关键质量属性中的应用，基于此生物传感器为后续辨识中药及中药复方的辛味关键质量属性研究提供新方法、新技术。

技术领域

本发明涉及生物传感器构建和中药辛味关键质量属性辨识领域，具体涉及一种TRPA1分子感官人工智能生物传感器在辛味关键质量属性辨识中的应用。

背景技术

基于中药体系复杂的特点，采用传统检测技术进行辛味关键质量属性辨识研究时，还存在着检测限较高、分离手段较复杂、干扰因素较多、分析相对复杂和无法直接与临床功效相结合等不足。以辛味为导向的生物传感器作为当今前沿的分析技术，通过与换能器直接接触的生物识别元件，为辛味关键质量属性辨识提供了关键技术支撑。基于半导体材料制备的AlGaAs/GaAs高电子迁移率晶体管(HEMT)、场效应晶体管、表面等离子体共振、石英晶体微天平生物传感器、微流控生物传感芯片，因其灵敏度高，专属性强，检测快速，易于集成可批量生产，生物兼容性非常突出可进行生物功能化修饰，在分子识别领域得到广泛应用，检测限能达到pg/pmol级。

辛味中药具有散、行的基础功效，还有润、通、化、升等引申功效。临床上常用的中药大部分属于辛味，如辛温解表：麻黄、桂枝、生姜、荆芥、细辛等；辛凉透表：薄荷、菊花、柴胡、升麻等。大多数辛味中药作用于机体能够通过TRPs离子通道表达，目前国内外关于TRPs家族的TRPA1受体已有很多报道。因此本发明通过构建一种TRPA1分子感官人工智能生物传感器，用于研究TRPA1辛味受体与具有辛味药性的关键质量属性的联系，为中药复方制剂的辛味关键质量属性辨识提供新技术、新方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种TRPA1分子感官人工智能生物传感器在辛味关键质量属性中的应用。

为克服现有技术不足，本发明首先提供一种TRPA1分子感官人工智能生物传感器，其特征在于，具体构建步骤如下：

步骤1：在AlGaAs/GaAs HEMT生物传感芯片上加入巯基试剂，于室温下浸泡17-24小时，在HEMT器件表面生成Au-S键，形成自组装单层；

步骤2：待自组装单层形成后，用水洗去步骤1中多余的巯基试剂，于样品池中加入碳酰二亚胺盐酸盐EDC和N-羟基丁二酰亚胺NHS的等体积混合物，于室温下浸泡15分钟，生成稳定的胺类活化产物用于活化羧基；

步骤3：用磷酸盐缓冲溶液PBS清洗HEMT器件，加入已经表达纯化后的TRPA1辛味受体蛋白，置于4℃环境下反应1-4小时，即得TRPA1-HEMT生物传感器。

根据本发明的具体实施方案，本发明提供一种TRPA1分子感官人工智能生物传感器，其检测设备包括但不限于2400、CHI660E的提供电流和电压的设备，给定恒定电压为0-2V，且电流灵敏度可达μA级，检测方式包括但不限于线性扫描伏安法(Linear SweepVoltammetry,LSV)、循环伏安法(Cyclic Voltammetry，CV)、电流-时间曲线(Amperometrici-t Curve)。

根据本发明的具体实施方案，本发明所提供的一种TRPA1分子感官人工智能生物传感器，其参数优化及性能考察具体步骤如下：

TRPA1分子感官人工智能生物传感器参数具体优化方法如下：