絲網印刷電極在測定5-羥色胺中的應用的製作方法

2023-05-21 21:03:26

專利名稱：絲網印刷電極在測定5-羥色胺中的應用的製作方法
技術領域：
本發明涉及絲網印刷電極及在生物樣品內5-羥色胺(5-HT)含量測定中的 應用。
背景技術：
5-羥色胺是人體內一種重要的神經傳遞物質，它參與許多生命疾病過程，研 究表明抑鬱症的發生與5-羥色胺水平有著密切關聯。目前臨床抑鬱症的診斷，主 要根據病人的病史和臨床表現，通過量表或心理診斷完成，如漢密頓抑鬱量表 (HAMD)，其準確率不高，易誤診。尋找快速，準確的5-HT測定方法，能夠實現 臨床快速檢驗，具有重要的醫學意義。現行5-HT濃度測定方法主要為高效液相色 譜法，方法繁瑣、樣本需求量大、耗時長，基本無法用於臨床診斷。
電分析方法具有靈敏度高、選擇性好，響應時間短等優點，被廣泛應用於此 類生命物質的直接檢測。目前應用於5-羥色胺檢測的電極已有許多，多為柱狀微 電極，成本高，多次使用後需要重新修飾，面臨重現性問題。本發明中採用的絲 網印刷電極批次製作，即用即拋，價格低廉，並且採樣量少，與5-HT臨床檢測的 要求非常吻合。
在人體血液和大腦等生物樣品中，5-HT含量相對比較低，共存高濃度的抗壞 血酸和尿酸等物質具有與其極其相近的電化學性質，在測定的過程中必然引起相 應的幹擾。所以開發出高靈敏度，高選擇性的測定5-HT的電化學傳感器成為人們 亟待解決的問題。
膠體金也稱金溶膠，是由金鹽被還原成原金後形成的金顆粒懸液。膠體金顆 粒由一個基礎金核(原子金Au)及包圍在外的雙離子層構成，緊連在金核表面 的是內層負離子(AuCl2_)，外層離子層H+則分散在膠體間溶液中，以維持膠體 金游離於溶膠間的懸液狀態。膠體金具有高電子密度特性，能夠加快電子的傳遞， 提高電活性物質的響應靈敏度。本發明利用該特徵，預提高該電極對5-HT的響 應靈敏度。
Nafion是陽離子交換劑的典型代表。可以在適當條件下溶於有機溶劑，故而可以澆鑄在電極表面形成一層穩定的修飾膜。對有機陽離子的選擇性特別高。 本發明使用該膜來除去尿酸和抗壞血酸的幹擾。

發明內容
本發明就是針對上述問題提供絲網印刷電極在測定5-羥色胺中的應用，絲 網印刷電極測定5-羥色胺具有較高的靈敏度且成本較低。
本發明提供的技術方案是絲網印刷電極在測定5-羥色胺中的應用。
所述絲網印刷電極，包括電極基片，基片上印製有碳電極、對電極和Ag/AgCl 電極，各電極分別對應連接有一根電極引線。 所述電極引線上覆蓋有表面絕緣層。
製作上述碳電極的碳油墨中含有膠體金顆粒；碳電極表面塗覆有一層敏感膜。
上述敏感膜由下法得到將0.01% 10% (g/ml) naf ion溶液塗覆在碳電極
表面，揮幹溶劑得到敏感膜。
本發明用絲網印刷電極測定5-羥色胺具有較高的靈敏度且成本較低。 本發明塗覆在碳電極表面的naf ion膜的用量優選為2 30ix L。製作碳電極
的每毫升碳油墨中含有0.01 100嗎的膠體金顆粒。
膠體金顆粒由一個基礎金核(原子金Au)及包圍在外的雙離子層構成，緊 連在金核表面的是內層負離子(AuC12—)，外層離子層H+則分散在膠體間溶液中， 以維持膠體金游離於溶膠間的懸液狀態。膠體金具有高電子密度特性，能夠加快 電子的傳遞，提高電活性物質的響應靈敏度。
Nafion是陽離子交換劑的典型代表。可以在適當條件下溶於有機溶劑，故 而可以澆鑄在電極表面形成一層穩定的修飾膜。對有機陽離子的選擇性特別高。
本發明結合膠體金加快電子傳遞速度和nafion進行陽離子選擇的特點製作 的絲網印刷電極，測定5-HT濃度，不僅選擇性和靈敏度高，並且在很高濃度的 抗壞血酸和尿酸存在下，對5-HT有選擇性響應。


圖1為本發明絲網印刷電極的結構示意圖2、 3、 4為本發明對小鼠全血樣本中5-HT的選擇性響應圖； 圖5為不同劑量利血平耗竭小鼠分別於0、 2、 3、 5、 9h血、腦中5-HT濃度 及行為評分變化趨勢相關性考察圖；其中a-血中5-HT濃度，b-腦中5-HT濃度，c-行為學評分值，圖5中上圖 -O. 25mg/kg利血平，中圖-0. 5mg/kg利血平，下圖-2. 0mg/kg利血平。 圖中左邊y坐標軸c表示濃度，右邊y坐標軸表示評分值。橫坐標表示時間。
具體實施例方式
參見圖1，本發明的絲網印刷電極包括印製電極的基片6、 一個碳電極4， -個參比電極3和一個對電極5，各電極對應連接有一根電極引線1;電極引線 1上印製有外部絕緣層2。
待印製的電極烘乾後，於碳電極表面塗覆一層敏感膜。
上述敏感膜可由下法得到..將0.01 % 10% (g/ml) nafion液塗覆在碳電極 表面，揮幹溶劑得到敏感膜。
塗覆在碳電極表面的naficm膜的用量為2 30 y L。
在一定的pH生理緩衝液中，抗壞血酸和尿酸存在的離子狀態與5-HT正好相 反。用nafion膜可以選擇性地讓多巴胺到達傳感器的敏感單元，而抗壞血酸和 尿酸被離子選擇性膜排斥，不能到達敏感單元，而被排除幹擾；這樣可以獲得更 好的測定效果(如更高的選擇性)。
本發明將膠體金對5-HT的電子催化性能和離子聚合物膜對5-HT的選擇性富 集作用有機結合起來，實現了 5-HT的高靈敏高選擇測定，檢測限為5x10—8moll/L. 測定條件測定介質0.05mol/L的磷酸鹽緩衝液(pH7.0)，富集時間為5分鐘。 測定方法微分脈衝伏安法測定參數脈衝振幅0.05V;脈衝時間40ms，電位增 量為0. 004V。
本發明通過以下實施例作進一步說明。
實施例l:首先選取PVC基片清潔並乾燥耐熱，然後印刷電極引線，接著烘 幹基片，用含膠體金顆粒的碳油墨印製碳電極和對電極並烘乾(膠體金含量為每 mi碳油墨含0.01嗎膠體金)，印製Ag/AgCl電極並烘乾，最後採用絕緣漿印製 絕緣層並固化。取20yL 10% nafion液塗覆在碳電極表面，待溶劑揮幹得到敏 感膜。
實施例2:首先選取基片清潔並乾燥耐熱，然後印刷電極引線，接著烘乾基 片，用含膠體金顆粒的碳油墨印製碳電極和對電極並烘乾，(膠體金含量為每ml 碳油墨含100昭膠體金)印製Ag/AgCl電極並烘乾，最後採用絕緣漿印製絕緣 層並固化。取O. ltiL0.2y。nafion液塗覆在碳電極表面，揮幹溶劑得到敏感膜。
實施例3:首先選取基片清潔並乾燥耐熱，然後印刷電極引線，接著烘乾基片，印製碳電極和對電極並烘乾，印製Ag/AgCl電極並烘乾，最後採用絕緣漿印 制絕緣層並固化。
80隻KM種小鼠，分成利血平高(2mg/kg)、中(0. 5mg/kg)、低(O. 25mg/kg)、 空白四個組，每組20隻。腹腔注射利血平注射液後，分別於0、 2、 3、 5、 9h 於各籠中取4隻小鼠，取血100nL，用0.05mol/L的磷酸鹽緩衝液(pH7.0)稀 釋5倍，為待測液1。斷頭取大腦，用lml 0.05mol/L的磷酸鹽緩衝液(pH7.0) 勻漿，測蛋白後以上述緩衝液調整體積，為待測液2。並且同時對其抑鬱行為進 行評分。
將實例1、 2或3製作的電極插入待測液1中，採用微分脈衝伏安法測定(參 數脈衝振幅0.05V;脈衝時間40ms，電位增量為0.004V)以上模型小鼠血中 5-HT含量。
將實例1、 2或3製作的電極插入待測液2中，採用微分脈衝伏安法測定(參 數脈衝振幅0.05V;脈衝時間40ms，電位增量為0. 004V)以上模型小鼠腦中 5-HT含量。
分別測定血中及腦中5-HT的含量進一步證明5-HT在血腦中含量的相關性， 對本發明進一步支持。
如圖2， 3， 4分別為實例1， 2， 3製作的電極插入待測液1得到的DPV掃描 圖。實例3所得到的掃描圖(圖4)雖然存在一定的幹擾，但是能夠反映小鼠血 中5-HT的濃度，而實例1 (圖2) ， 2 (圖3)經過修飾以後，得到的圖形更加 美觀，去除幹擾。
如圖5所示，測定結果表明小鼠血中及腦中的5-HT在給予不同濃度的利血 平以後，均隨時間變化逐漸下降。小鼠評分也逐漸降低。小鼠血腦中5-HT的濃 度和行為學評分呈緊密的相關性。
權利要求
1.絲網印刷電極在測定5-羥色胺中的應用。
2. 根據權利要求1所述的應用，其特徵在於所述絲網印刷電極，包括電極基片，基片上印製有碳電極、對電極和Ag/AgCl電極，各電極分別對應連接有 一根電極引線。
3. 根據權利要求2所述的應用，其特徵在於電極引線上覆蓋有表面絕緣層。
4. 根據權利要求2或3所述的應用，其特徵在於製作碳電極的碳油墨中含有 膠體金顆粒；碳電極表面塗覆有一層敏感膜。
5. 根據權利要求4所述的應用，其特徵在於敏感膜由下法得到將0.01 10g/100ml的nafion溶液塗覆在碳電極表面，得到敏感膜。
6. 根據權利要求5所述的應用，其特徵在於塗覆在碳電極表面的nafion膜的 用量為2 30w L。
7. 根據權利要求4所述的應用，其特徵在於製作碳電極的每毫升碳油墨中含 有0.01 10Q pg的膠體金顆粒。
全文摘要
本發明涉及絲網印刷電極在測定5-羥色胺中的應用。本發明用絲網印刷電極測定5-羥色胺具有較高的靈敏度且成本較低。本發明所述絲網印刷電極，包括電極基片，基片上印製有碳電極、對電極和Ag/AgCl電極，各電極分別對應連接有一根電極引線。本發明製作上述碳電極的碳油墨中可以含有膠體金顆粒以提高電活性物質的響應靈敏度。
文檔編號G01N27/30GK101639457SQ20091006346
公開日2010年2月3日 申請日期2009年8月6日 優先權日2009年8月6日
發明者虹 丁, 敏 劉 申請人:武漢思達創新醫藥科技有限公司