游离氨基酸检测传感器研发获新进展

 

游离氨基酸是动物体内重要的小分子代谢物，特定种类或者多种氨基酸浓度的变化可用于动物机体营养和健康状态的评估，指导精准营养供给。赖氨酸与色氨酸为人体必需氨基酸，也是动物限制性氨基酸；谷氨酸为非必需氨基酸，却是中枢神经系统中最丰富的兴奋性神经递质。因此，对赖氨酸、色氨酸和谷氨酸的快速检测是急需解决的行业问题。

基于先前的研究工作，中国工程院院士、中国科学院亚热带农业生态研究所首席研究员印遇龙科研团队将自行筛选获得的赖氨酸肽适体固定至聚苯胺修饰的玻碳电极上，构建了电流型赖氨酸生物传感器，具备抗无关蛋白干扰能力，可用于血清中赖氨酸的超灵敏检测，检测限为0.33 nM；将自行筛选获得的色氨酸肽适体修饰到纳米金表面，构建了比色型色氨酸生物传感器，可用于血清中色氨酸的直接原位快速检测，检测限为1.0 μM，该方法无需专业的电化学设备，具有反馈快、简便易得、易读出等明显优势。

该团队将自行筛选获得的谷氨酸肽适体固定于金电极表面，构建了基于肽适体的谷氨酸生物传感器，表现出良好的特异性和抗干扰性，特别是可区分谷氨酰胺和谷氨酸，可用于血清中谷氨酸的超灵敏检测，检测限为0.1 nM。

据介绍，上述研究为动物体液中代谢物检测提供了新的思路，解决了传统酶基传感器在区分谷氨酰胺和谷氨酸时的不足，并为体液氨基酸快速检测和实时监测提供了实现途径。目前，印遇龙院士团队已在该领域获得专利授权5项，包括1项美国发明专利、3项中国发明专利和1项中国实用新型专利。

近日，该研究成果分别发表在Bioelectrochemistry和Measurement上。研究得到了国家自然科学基金国家重大科研仪器研制项目的资助。

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研究取得的相关专利展示。受访者 供图

相关论文信息：

https://doi.org/10.1016/j.bioelechem.2022.108165

https://doi.org/10.1016/j.measurement.2023.113468