一种基于双碳基电极的恒流微分电容信号监测牛血清白蛋白变性的方法技术

本发明专利技术属于蛋白质变性检测技术领域，公开了一种基于双碳基电极的恒流微分电容信号监测牛血清白蛋白变性的方法。本发明专利技术以丝印于聚对苯二甲酸乙二酯上的碳基材料作为工作电极，另一相同电极作为参比电极和对电极，将这两片碳基材料的电极正对平行放置，天然BSA溶液和待监测BSA溶液样品分别注入两电极之间，进行恒流充放电分析，对电压取微分并除以电流密度得到微分电容信号，据此可鉴别待监测BSA溶液样品是否为变性BSA。本发明专利技术公开的方法不需外加电解质，使用来源广泛的碳基材料作为电极，同时不会引起蛋白质的二次变性，具有成本低、操作简便、灵敏度高等优点，为蛋白质的变性检测提出了新方法。测提出了新方法。

【技术实现步骤摘要】
一种基于双碳基电极的恒流微分电容信号监测牛血清白蛋白变性的方法
[0001]本专利技术属于蛋白质变性检测
，具体涉及一种基于双碳基电极的恒流微分电容信号监测牛血清白蛋白(BSA)变性的方法。

技术介绍

[0002]蛋白质错误折叠和聚集严重干扰着人们的正常生活，很多疾病也随着蛋白质的变性或聚集而产生，这对生活生产带来的损害不可估量。毫无疑问，对蛋白质变性的敏感检测具有重要的诊断意义和治疗意义。牛血清白蛋白，是牛血清蛋白中的一种球形蛋白其与人血清蛋白(HSA)结构相似，均具有同源性，因此牛血清白蛋白常作为一种非氧化还原的模式蛋白来研究蛋白质结构变化。
[0003]当前用于蛋白质二级结构及变性蛋白质二级结构分析的方法有 X射线衍射法、圆二色谱法、荧光光谱法、紫外可见光谱法及傅里叶变换红外光谱法等，但这些方法普遍测试费用较高、数据分析较复杂、样品处理较麻烦。电化学检测法向来具有使用方便、测量灵敏高、维护简单和成本低等优点，在生物分析中具有广大的应用前景，其中恒流计时电位溶出法是目前应用最广的，但该方法必须使用含汞电极，并且分析的电位区间负，如此易引起蛋白质的二次变性。

技术实现思路

[0004]为了克服现有技术中存在的缺点与不足，为了更灵敏、简便地监测牛血清白蛋白BSA的变性，本专利技术的目的在于提供一种基于双碳基电极的恒流微分电容信号监测牛血清白蛋白变性的方法。
[0005]本专利技术的目的通过下述技术方案实现：
[0006]一种基于双碳基电极的恒流微分电容信号监测牛血清白蛋白变性的方法，包括以下步骤：
[0007](1)以去离子水作为溶剂，在4℃下溶解牛血清白蛋白，得到天然BSA溶液；
[0008](2)以丝印于聚对苯二甲酸乙二酯(PET)上的碳基材料作为工作电极，以另一片丝印于聚对苯二甲酸乙二酯(PET)上的碳基材料作为参比电极和对电极，将这两片碳基材料的电极正对平行放置；将同等浓度的待监测BSA溶液样品与步骤(1)得到的天然BSA溶液分别注入两电极之间，采用两电极体系进行监测BSA变性；
[0009](3)采用两电极体系在相同电流密度下，对天然BSA和待监测 BSA溶液样品进行恒流充放电监测；
[0010](4)对电压取微分并除以电流密度得到微分电容，以微分电容为纵坐标，电压为横坐标作图，天然BSA和待监测BSA溶液样品的微分电容信号存在明显差异，从而鉴别出待监测BSA溶液样品是否变性。
[0011]步骤(3)中恒流充放电检测的电位区间为
‑
1～1V、电流密度为 0.1～0.5μA cm
‑2。
[0012]本专利技术相对于现有技术具有如下的优点及效果：
[0013]本专利技术方法不需外加电解质，使用来源广泛的碳基材料作为电极，同时不会引起蛋白质的二次变性，具有成本低、操作简便、灵敏度高等优点，为蛋白质的变性检测提出了新方法；本专利技术在开路电压附近进行分析，希望发展一种操作快速简便、低廉环保、高效稳定的电化学方法，实现变性BSA的高灵敏检测及应用。
附图说明
[0014]图1是天然BSA和60℃热变性2h和5h的BSA在碳基电极中的恒流充放电微分电容图，其中充电电流密度为0.13μA cm
‑2。
[0015]图2是BSA在碳基电极中的微分电容信号与热变性时间的关系图。
具体实施方式
[0016]下面将结合具体的实施例进一步说明本专利技术，但本专利技术的实施方式不限于此。
[0017]根据本专利技术设计目的，同类物质的简单替代以及尺寸形状的变化，例如改变BSA溶液的浓度或者改变突触型电极的大小等均应属于本专利技术的范围；下述实施例中所使用的试验方法如无特殊说明，均为本
现有的常规方法；所使用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
[0018]实施例1
[0019]一种基于双碳基电极的恒流微分电容信号监测牛血清白蛋白变性的方法，具体步骤如下：
[0020]步骤(1)
[0021]以丝印于聚对苯二甲酸乙二酯(PET)上的碳基材料作为工作电极，以另一片丝印于聚对苯二甲酸乙二酯(PET)上的碳基材料作为参比电极和对电极，将这两片碳基材料的电极正对平行放置，将2.5 mmol L
‑1天然BSA溶液注入两电极之间，采用两电极体系进行检测。在充电电流密度为0.13μA cm
‑2下，电位区间为
‑
1～1V，对天然BSA 进行恒流充放电分析。
[0022]步骤(2)
[0023]以丝印于聚对苯二甲酸乙二酯(PET)上的碳基材料作为工作电极，以另一片丝印于聚对苯二甲酸乙二酯(PET)上的碳基材料作为参比电极和对电极，将这两片碳基材料的电极正对平行放置，将变性 BSA溶液(将2.5mmol L
‑1天然BSA溶液置于60℃环境下进行热变性2h，得到变性BSA溶液)注入两电极之间，采用两电极体系进行监测BSA变性。在充电电流密度为0.13μA cm
‑2下，电位区间为
‑
1～1 V，对变性BSA进行恒流充放电分析。
[0024]步骤(3)
[0025]以丝印于聚对苯二甲酸乙二酯(PET)上的碳基材料作为工作电极，以另一片丝印于聚对苯二甲酸乙二酯(PET)上的碳基材料作为参比电极和对电极，将这两片碳基材料的电极正对平行放置，将变性 BSA溶液(将2.5mmol L
‑1天然BSA溶液置于60℃环境下进行热变性5h，得到变性BSA溶液)注入两电极之间，采用两电极体系进行监测BSA变性。在充电电流密度为0.13μA cm
‑2下，电位区间为
‑
1～1 V，对变性BSA进行恒流充放电分析。
[0026]步骤(4)
[0027]处理以上恒流充放电分析得到的数据：对电压取微分并除以电流密度得到微分电
容，以微分电容为纵坐标，电压为横坐标作图，如图 1所示。从微分电容信号可以鉴别出天然和变性的BSA，且如图2所示，微分电容信号随BSA的变性时间的增加而增大，因此通过该信号还可以获知蛋白质的变性程度。
[0028]上述实施例为本专利技术较佳的实施方式，但本专利技术的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本专利技术的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本专利技术的保护范围之内。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于双碳基电极的恒流微分电容信号监测牛血清白蛋白变性的方法，其特征在于包括以下步骤：(1)以去离子水作为溶剂，在4℃下溶解牛血清白蛋白，得到天然BSA溶液；(2)以丝印于聚对苯二甲酸乙二酯上的碳基材料作为工作电极，以另一片丝印于聚对苯二甲酸乙二酯上的碳基材料作为参比电极和对电极，将这两片碳基材料的电极正对平行放置；将同等浓度的待监测BSA溶液样品与步骤(1)得到的天然BSA溶液分别注入两电极之间，采用两电极体系进行监测BSA变性；(3)采用两电极体系在相同电流密度下，对...

【专利技术属性】
技术研发人员：何敏仪，颜紫乔，胡耿鑫，李红，
申请(专利权)人：华南师范大学，
类型：发明
国别省市：