游離氨基酸監(jiān)測傳感器研發(fā)取得進(jìn)展

游離氨基酸是動物體內(nèi)重要的代謝物小分子，特定種類或者多種氨基酸濃度變化對于動物機(jī)體營養(yǎng)和健康狀態(tài)評估具有重要意義。目前，游離氨基酸的檢測主要通過液相色譜儀、氨基酸分析儀等儀器來實(shí)現(xiàn)，儀器設(shè)備昂貴，需要對氨基酸進(jìn)行衍生化處理，且難以實(shí)現(xiàn)動態(tài)監(jiān)測。近年來，生物傳感器的研制獲得了快速發(fā)展，可植入式和可穿戴式生物傳感器的研發(fā)成為前沿?zé)狳c(diǎn)。針對氨基酸檢測的生物傳感器也得到了發(fā)展，但存在穩(wěn)定性不強(qiáng)和生物相容性問題待改善等問題。多肽適配體（肽適體）生物傳感器的構(gòu)建是有望逐步解決這些問題的途徑之一。

中國科學(xué)院亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所農(nóng)牧復(fù)合生態(tài)研究與畜禽健康養(yǎng)殖研究中心利用生物信息學(xué)技術(shù)，通過搜集豬、人、小鼠以及大鼠的氨基酸代謝相關(guān)蛋白29185條，形成氨基酸代謝相關(guān)蛋白庫；依據(jù)庫中蛋白一級序列獲得含約285萬種八肽的肽庫；采用AOTODOCK軟件在規(guī)模計算平臺上對和20種氨基酸有特異結(jié)合力的多肽進(jìn)行初步篩選，獲得具有單一氨基酸特異結(jié)合性的八肽653條，平均每種氨基酸33條。隨后，使用等溫滴定量熱儀（Isothermal titration calorimeter）對多肽與氨基酸模擬結(jié)合的效果進(jìn)行驗(yàn)證，獲得了具有特異性氨基酸識別能力的肽適體。使用通過驗(yàn)證的肽適體（以特異性識別精氨酸的肽適體為例）進(jìn)行電化學(xué)阻抗型傳感器的構(gòu)建，對氨基酸進(jìn)行檢測發(fā)現(xiàn)，在0.1pM-0.1μM范圍內(nèi)，構(gòu)建的生物傳感器與精氨酸濃度具有良好的線性，y=704.5log（c） 11329.0, （R2=0.9925），在血清樣品的檢測中也得到了良好的效果。