[发明专利]一种定性和定量检测MAO-B浓度的方法及其应用

说明书

本发明公开了一种定性和定量检测MAO‑B浓度的方法及其应用，该方法将MAO‑B与底物苄胺溶液混合，水浴孵育后加入AuNS纳米颗粒和Tollen试剂，继续水浴反应后分别使用紫外‑可见吸收光谱和暗场光谱仪进行定量分析检测，根据采用紫外‑可见吸收光谱检测时得到LSPR峰位移值、溶液颜色变化以及采用暗场光谱仪检测的峰蓝移值、散射光颜色变化得到MAO‑B的浓度。本发明可检测低至纳克的目标物，显著提高了检测的灵敏度，且不需要其他生物酶的辅助，也不涉及任何复杂修饰和标记过程，有效降低了检测成本。本发明原理简单，不仅简化检测流程、无需大型仪器、成本低且检测结果更灵敏、直观，肉眼即可区分不同浓度的MAO‑B。

技术领域

本发明涉及一种基于AuNS纳米颗粒建立比色和暗场双模式定性和定量检测MAO-B浓度的方法及其应用，属于生物传感技术领域。

背景技术

单胺氧化酶(MAOs)是一种位于神经元、神经胶质和其他线粒体外膜中的黄素酶，主要参与大脑单胺类神经传递和氧化应激的调节。MAOs在维持生物胺的平衡方面起着重要作用，但MAOs的异常改变会破坏生物胺代谢的稳态。如果MAOs在大脑中过度激活，ROS水平的增加将导致氧化应激，并最终加速神经退行性疾病的发展，如帕金森病(PD)、阿尔茨海默病(AD)和肌萎缩侧索硬化症(ALS)。据报道，单胺氧化酶B(MAO-B)的活性和表达在神经胶质细胞随年龄增长中逐渐增强，可高达约4倍，这将导致更多的多巴胺发生降解，同时产生高水平的过氧化氢，形成氧化应激，最后将致使黑胶质中多巴胺能神经元细胞凋亡，这被认为是帕金森病发病进程中的重要事件之一。此外，MAO-B还可以将1-甲基-4-苯基-1,2,3,6-四氢吡啶(MPTP)代谢生成一种神经毒素1-甲基-4-苯基-吡啶离子(MPP⁺)，进一步加剧病理进程。因此，提出MAO-B活性的特异性检测方法，有助于研究MAO-B在复杂生物系统中的生物功能。

近年来，基于贵金属纳米材料的局域表面等离子体共振特性(LSPR)的光学分析方法发展迅速，由于LSPR性质的可调性，在生物传感和生物医学应用中显示出巨大的潜力。金基纳米颗粒因其良好的生物相容性、稳定性、可见光散射带以及环境友好的合成方法使其在环境监测、生物成像、疾病监测、催化、光电学等多个领域具有广阔的前景，特别是在生物传感领域具有很高的应用价值。其中金纳米星(AuNS)是一种各向异性的等离子体金纳米结构，具有很高的电磁场增强效应，对纳米粒子表面界面微环境的变化更为敏感，对于LSPR生物传感应用而言具有更强的吸引力。

目前开发出一些MAO-B活性的测定方法多是基于酶催化过程中产生的过氧化氢进行定量分析，比如建立的高效液相色谱-二极管阵列(HPLC-DAD)检测方法是利用生成的过氧化氢与辣根过氧化物酶(HRP)结合然后对显色底物四甲基联苯胺(TMB)或荧光底物Amplex Red的氧化，还有电化学方法是利用过氧化氢在过氧化物酶或者具有类酶活性的材料催化下发生氧化还原反应产生的电流信号进行检测，但是利用产物过氧化氢来检测的方法存在以下局限性：需要外加生物酶的辅助因此检测成本较高；酶催化产生的过氧化氢的量很少而定量分析则需要微摩尔级别甚至更大浓度的过氧化氢才能实现，这也就表明方法的灵敏度较差。另外，已建立的分光光度法是基于酶催化底物胺生成的产物醛或亚胺与其他有机衍生试剂结合生成显色物质，然而有机显色剂的消光系数较低，这种传统的比色策略是依赖于有色产物的光密度变化，而人眼对颜色的深浅是不敏感的，较难用肉眼在样品之间区分目标物。

由于MAO-B与多种神经退行性疾病密切相关，建立MAO-B的检测方法在医学研究方面具有深远的意义。如何找到一种更为合适的MAO-B检测方法，克服现有检测方法存在的缺陷，已成为研究人员广为关注的焦点之一。

发明内容

发明目的：为解决背景技术中存在的上述技术问题，本发明的第一目的是提供一种基于AuNS纳米颗粒建立比色和暗场双模式定性和定量检测单胺氧化酶B(MAO-B)浓度的方法；本发的第二目的是提供该定性和定量检测MAO-B浓度的方法在生物传感领域中的应用。

技术方案：本发明所述一种定性和定量检测MAO-B浓度的方法，包括以下几个步骤：