纳米花辅助传感法检测尿液中的尿酸及其在高嘌呤饮食管理中的应用

来源 :合肥工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lingyumhg
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高尿酸血症(HUA)及痛风极易引起包括高血压、脂肪肝、慢性肾病和心脑血管等疾病,严重影响人们的生活质量,给人民带来巨大的痛苦。高嘌呤饮食、酒精和果糖的摄取过量直接或间接地影响嘌呤的合成与代谢,高嘌呤饮食控制是预防痛风和高尿酸血症的主要手段,尿液中的尿酸含量被作为评价24 h体内尿酸排泄情况的有效指标,持续尿液中尿酸检测可以为有效控制高嘌呤饮食提供直接参考依据,已报道的尿酸检测方案都需要在实验室进行、检测步骤复杂、检测时间长和需要专业人士操作。血尿酸仪的出现使尿酸的居家检测成为可能,但是血尿酸仪反复的手指穿刺验血给受试者带来巨大痛苦,且不能直接用于尿液尿酸含量检测。因此,需要开发方便、快捷且准确的尿液尿酸检测方案,以此来满足尿液尿酸检测需求,因此,本文主要介绍以下三种尿酸检测方案;第一种是基于双纳米酶尿酸比色传感新方法,该检测方法在尿酸浓度0-80μM范围内,尿酸浓度与吸光度(OD)值呈现出良好的线性关系,线性方程为ΔA=0.0145+0.0067CUA,线性相关系数为R~2=0.9974,检测限为0.26μM。由于HRP-NFs与UOx-NFs之间的高效酶级联反应,整个检测过程可在7 min完成,很大程度上缩短UA比色检测时间。第二种是纳米酶辅助尿酸传感电极(NFs-Au NPs-SPCE),结合电化学工作站采用循环伏安法和电流法对尿酸进行检测。对于循环伏安法,NFs-Au NPs-SPCE传感电极在0-4 m M具有非常好的线性关系(R~2=0.9933),线性方程为I=2.2498+15.06CUA,检测限达到8.87μM,对于计时电流法,尿酸浓度在0-5 m M内具有很好的线性关系(R~2=0.9966),线性方程为I=0.5038+5.81CUA,检测限为0.82μM,上述研究为尿液尿酸仪的研发提供重要的理论依据。第三种是将纳米酶电极(NFs-Au NPs-SPCE)应用到手持式电化学开发平台上,开发一种便携式尿液尿酸检测仪(PUM),并探究便捷式尿液尿酸仪的检测性能,以及纳米酶电极(NFs-Au NPs-SPCE)的重复使用性能和储藏稳定性。研究结果表明,在尿酸浓度为0-5 m M范围内,PUM具有非常好的线性关系(R~2=0.9989)、检出限为0.84μM,NFs-Au NPs-SPCE的批间差异性(变异系数CV小于5.4%)和储藏稳定性(至少三个月)均达到满意的结果。并将PUM用于连续低嘌呤饮食和连续高嘌呤饮食状况下不同时间间隔的尿液中尿酸连续监测,检测结果有力的证明本实验开发的便捷式尿液尿酸含量检测仪在家庭实时尿酸含量检测以及在高嘌呤饮食管理中具有极大的实际应用价值。
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