Novel Carbon/PEDOT/PSS-Based Screen-Printed Biosensors for Acetylcholine Neurotransmitter and Acetylcholinesterase Detection in Human Serum

doi:10.3390/molecules24081539

.2019年4月18日；24(8):1539.

doi:10.3390/分子24081539。

新型基于碳/PEDOT/PSS的丝网印刷生物传感器用于检测人血清中的乙酰胆碱神经递质和乙酰胆碱酯酶

纳什瓦H阿什马维¹, 阿卜杜拉赫曼A阿尔梅齐亚², 特拉泽·优素福³, Abd El-Galil E Amr公司^4 5, 穆罕默德·阿勒奥马尔^6 7, 艾曼·卡梅尔⁸

附属公司

¹埃及开罗11566号Ain Shams大学科学院化学系。nashwastar20@yahoo.com。
²沙特阿拉伯利雅得沙特国王大学药学院药物化学系，邮编11451。mehizia@ksu.edu.sa。
³埃及开罗11566号Ain Shams大学科学院化学系。trease_albert@yahoo.com。
⁴沙特阿拉伯利雅得沙特国王大学药学院药物化学系，药物研发主席（DEDC），邮编11451。aamr@ksu.edu.sa。
⁵国家研究中心应用有机化学系，埃及吉萨多基12622号。aamr@ksu.edu.sa。
⁶沙特阿拉伯利雅得沙特国王大学药学院药物化学系，邮编11451。malomar1@ksu.edu.sa。
⁷沙特阿拉伯利雅得沙特国王大学药学院药物化学系，药物研发主席（DEDC），邮编11451。malomar1@ksu.edu.sa。
⁸埃及开罗11566号Ain Shams大学科学院化学系。ahkamel76@si.asu.edu.eg。

PMID： 31003551
预防性维修识别码： PMC6515319型
内政部： 10.3390/分子24081539

基于碳纤维/PEDOT/PSS的新型乙酰胆碱神经递质生物传感器及血清乙酰胆碱酯酶检测

纳什瓦H阿什马维等。分子. 2019.

.2019年4月18日；24(8):1539.

doi:10.3390/分子24081539。

作者

纳什瓦H阿什马维¹, 阿卜杜拉赫曼A阿尔梅齐亚², 特拉泽·优素福³, Abd El-Galil E Amr公司^4 5, 穆罕默德·奥马尔^6 7, 艾曼·卡梅尔⁸

附属公司

¹埃及开罗11566号Ain Shams大学科学院化学系。nashwastar20@yahoo.com。
²沙特阿拉伯利雅得沙特国王大学药学院药物化学系，邮编11451。mehizia@ksu.edu.sa。
³埃及开罗11566号Ain Shams大学科学院化学系。trease_albert@yahoo.com。
⁴沙特阿拉伯利雅得沙特国王大学药学院药物化学系，药物研发主席（DEDC），邮编11451。aamr@ksu.edu.sa。
⁵国家研究中心应用有机化学系，埃及吉萨多基12622号。aamr@ksu.edu.sa。
⁶沙特阿拉伯利雅得沙特国王大学药学院药物化学系，邮编11451。malomar1@ksu.edu.sa。
⁷沙特阿拉伯利雅得沙特国王大学药学院药物化学系，药物研发主席（DEDC），邮编11451。malomar1@ksu.edu.sa。
⁸埃及开罗11566号Ain Shams大学科学院化学系。ahkamel76@sci.asu.edu.eg。

PMID： 31003551
预防性维修识别码： PMC6515319型
内政部： 10.3390/分子24081539

摘要

使用聚（3,4-亚乙基二氧噻吩）/聚（苯乙烯磺酸）（PEDOT/PSS）作为乙酰胆碱（ACh）生物测定中传感膜和电基质之间的固体接触，制备了新的可靠且坚固的电位型离子选择电极。将PEDOT/PSS薄膜沉积在陶瓷基片制成的固体碳屏涂平台上。离子选择电极（ISE）传感器膜中使用的选择性材料是乙酰胆碱四苯硼酸盐（ACh/TPB/PEDOT/PSS-ISE）（传感器I）和三乙酰-β-环糊精（β-CD/PEDOT/PSS-ISE）（传感器II）。传感器显示出明显增强的能斯特响应，阳离子斜率为56.4±0.6和55.3±1.1 mV/decade（ACh⁺)1.0×10动态线性范围内的离子^-⁶-1 × 10^-³和2.0×10^-⁶-1.0 × 10^-³pH值为5时为M，检测限为2.0×10^-7和3.2×10^-7M分别表示传感器I和II。还测试了两种传感器的选择性行为，并且传感器对ACh表现出显著的高选择性⁺在不同的常见有机和无机阳离子上。采用计时电位法评估了固相（SC）/ISE的电位响应稳定性，并与未添加固相材料的电极（PEDOT/PSS）进行了比较。这些具有成本效益的传感器具有更高的准确性、优异的重复性、良好的再现性、潜在稳定性以及高选择性和灵敏度。传感器还用于测量乙酰胆碱酯酶（AChE）的活性。ACh水解初始速率之间的线性图⁺底物和酶活性保持在5.0×10^-3-5.2单位∙升^-1乙酰胆碱酯酶。将其应用于人血清中乙酰胆碱的测定，并与标准比色法进行了比较。

关键词：踏板/PSS；乙酰胆碱；乙酰胆碱酯酶；生物传感器；固体控制/ISE。

PubMed免责声明

利益冲突声明

作者声明没有相互竞争的利益。

数字

图2
全固态乙酰胆碱（ACh）的计时电位图（外加电流：60秒为+1 nA，60秒为-1 nA）⁺)基于(A类)四苯硼酸盐（TPB）和(B)β-环糊精（β-CD）。

图3
使用和不使用聚（3,4-亚乙基二氧噻吩）/聚（苯乙烯磺酸盐）（PEDOT/PSS）固体控制材料的乙酰胆碱ISE的水层试验(A类)ACh/TPB/PEDOT/PSS-ISE和(B)ACh/TPB-ISE。

图4
ACh流量注入歧管⁺量化。条件：磷酸盐缓冲液（PBS）（0.01 M，pH 7.0）载体溶液；100μL是注入的样品体积，流速为4.0 mL/min。

图5
用于评估ACh的流动注射信号⁺在优化的流动注射条件下，使用：(A类)ACh/TPB/PEDOT/PSS-ISE和(B)β-CD/PEDOT/PSS-ISE。

图6
拟用传感器获得的初始反应速率符合Michaelis–Menten方程（乙酰胆碱酯酶（AchE）活性=0.5 IU/L）。

图7
(A类)在25°C下使用初始速率法水解ACh底物；(B)为AChE量化构建的校准曲线。

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