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目的阿尔茨海默病(AD)是一种最常见的神经退行性疾病。2010年,全球已有3600万AD患者,预计到2030年AD患者将达到6570万。Tau蛋白异常聚集形成的神经原纤维缠结是AD的主要病理特征,并且4R亚型的Tau-441蛋白的增加与认知功能下降有关,其可能作为AD早期诊断的生物标志物。本研究旨在构建一种基于单层还原氧化石墨烯电化学生物传感器高灵敏的检测人体血清中Tau-441蛋白,为AD的早期诊断提供技术支持。方法本研究利用1,3,6,8-芘四磺酸四钠盐(PTSA)将还原氧化石墨烯(rGO)剥离成导电性能更好的单层还原氧化石墨烯。带有羧基的单层还原氧化石墨烯修饰玻碳电极,在EDC/NHS的作用下固定带有氨基的抗体,Tau-441蛋白通过抗体特异性识别结合到玻碳电极上,利用循环伏安法(CV)技术对电化学生物传感器进行电化学表征,方波伏安法(SWV)研究抗体与Tau-441蛋白之间的相互作用,电位值定性,电流值定量。为了得到较好的检测结果,本研究对实验中复合材料的体积、抗体的孵育时间、抗体的体积、抗原抗体孵育时间4个条件进行了优化。在最优条件下,验证该方法的检出限、特异性、准确度和精密度。最后将该方法运用于人体血清中Tau-441蛋白的检测,证实其应用于实际样品的可行性。结果检测条件优化的结果:复合材料的体积为6μL、抗体的体积为8μL、抗体的孵育时间为3 h、抗原抗体的孵育时间为30 min。在最优条件下,所测定的峰电流差值与Tau-441蛋白标准系列浓度的对数线性相关关系良好,标准曲线方程为y=20.962x+44.726,R~2=0.9956,线性范围为0.08 pM～80 pM;SWV检测图中,Tau-441蛋白的氧化的阳极峰在0.23 V左右,氧化峰电流随着Tau-441蛋白浓度的增加而减小。依据国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)法,得到该方法的检出限为75 fM;选取血清中对Tau-441蛋白存在干扰的成分(葡萄糖(Glu)、α-突触核蛋白(α-syn)、双酚A(BPA)、L-半胱氨酸(L-cys)以及抗坏血酸(AA))在1:1000的稀释血清中进行干扰实验,验证该方法的特异性较好。本研究的加标回收率在75%-105%之间,精密度(RSD)在3.9%-4.6%之间。将构建的方法用于30例(15名正常老年人和15名AD患者)人体血清样品的检测,AD患者的SWV检测峰值低于正常老年人,即AD患者血清中Tau-441蛋白浓度高于正常老年人。结论本研究构建了一种基于单层还原氧化石墨烯的电化学传感器用于人体血清中Tau-441蛋白含量的检测。CV技术的结果表明,复合材料和抗体成功修饰到玻碳电极上。在最佳条件下,运用SWV技术对不同浓度Tau-441蛋白的进行检测,电化学生物传感器检测Tau-441蛋白的浓度范围为0.08 pM～80 pM,检测限低至75 fM。该传感器具有良好的准确性和较高精密度。这些特性使得该方法的成功地应用于人体血清样品的检测,对AD的诊断具有临床意义。