TWI824243B - 一種胜肽拓印導電聚合物及其用途 - Google Patents
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Abstract
本發明係關於一種胜肽拓印導電聚合物及其用途,尤其係指一種包含導電聚合物單體、二維材料與α-突觸核蛋白分子的一小部分胜肽作為模版之胜肽拓印導電聚合物。本發明所提供之胜肽拓印導電聚合物具高度敏感性,可檢測低濃度的α-突觸核蛋白,從而達成帕金森氏症的即早發現以便於治療,解決現今帕金森氏症在醫療診斷上的困境。
Description
本發明係關於表位拓印結合電化學聚合之技術領域,特別係提供一種胜肽拓印導電聚合物及其檢測帕金森氏症的用途,前述胜肽拓印導電聚合物包含導電聚合物單體、二維材料及α-突觸核蛋白分子之一小部分胜肽作為模版。本發明之胜肽拓印導電聚合物具高度敏感性,可檢測低濃度的α-突觸核蛋白,以偵測帕金森式症的早期病徵。
帕金森氏病為一種中樞神經系統相關之慢性神經退化疾病,且導致患者多種運動和認知障礙,但其早期臨床症狀都相對輕微且病程進展緩慢,即使經驗豐富的神經科醫師在疾病早期也不易做出精確判斷,通常在觀察到患者一連串運動失常後才意識到其罹患帕金森氏症的可能,但事實上帕金森氏症的發作早於二十年前左右便已開始。
已知人類腦部突觸前末端有一種含量很高的α-突觸核蛋白(alpha-synuclein,SNCA),負責調控在神精元之間傳遞訊號的多巴胺,對正常的大腦功能至關重要,且在健康的大腦和中樞神經系統中α-突觸核蛋白的天然構象為可溶性的,而帕金森氏症患者因α-突觸核蛋白病變,導致α-突觸核蛋白錯誤折疊而會聚沉積為有毒的低聚物,此低聚物稱之路易氏小體(Lewy bodies)及路易氏突起(Lewy neuritis),其沉積影響神經傳遞物質的釋放,進而造成神經細胞損傷,因此帕金森氏病患者腦脊髓液中α-突觸核
蛋白濃度較正常人低,是為檢測帕金森氏病的重要指標。
先前已發展利用可辨識α-突觸核蛋白的抗體或生物晶片檢測腦脊髓液中α-突觸核蛋白濃度的技術,但受限於檢測極限(LOD)未必能定量出標的待測物之正確值,且這些技術仍有花費的時間、金錢與勞力成本較高的問題。
近年來,分子拓印高分子(molecular imprinting polymer,MIP)因其相對穩定、操作流程簡便且價格低廉的特性,已迅速被發展以創造新的辨識材料應用於分離旋光性藥物或細胞、生物感測器等,例如中華民國專利公開號TW201435344「一種可檢測尿液中生物指標分子的塗佈高分子拓印立體微結構感測器之製備方法」,即是利用將生物模版拓印在高分子中,形成能與待測檢體互補之分子孔穴,再塗佈於金基版上之奈米陶瓷微結構的表面上,以獲得能檢測尿液中生物指標分子之高分子拓印立體微結構感測器。
蛋白質為近年來分子拓印聚合的新興領域,其分子量大且具有空間及熱力學效應阻礙具選擇性的分子拓印孔洞形成,而因應蛋白質模版分子發展出新的拓印技術稱之為表位拓印(epitope imprinting),只使用蛋白質分子中的部分胜肽做模版,預期產生出具有識別整個蛋白質能力的拓印孔洞,適當胜肽長短的選擇可提高感測的敏感度,反之,則無法獲得識別能力,利用胜肽片段內疏水性胺基酸的特性,可使拓印模版分子在聚合物中具有方向性,產生一致性的拓印孔洞,進而賦予拓印孔洞高度選擇性。
因此,本發明利用結合表位拓印與電化學聚合法之胜肽拓印導電聚合物技術,提供響應敏感的沉積電極表面,開發出可檢測人體α-突觸核蛋白濃度之電化學生物感測器,以應用於帕金森氏症診斷。
〔專利文獻1〕 TW201435344
α-突觸核蛋白為帕金森氏症之指標分子,先前已存在數種藉由定量腦脊髓液中α-突觸核蛋白以檢測帕金森氏症的方法,例如利用抗體特異性結合、表面電漿共振生物晶片、奈米孔洞薄膜生物感測器及指叉狀電極生物感測器,然而,因受限於檢測極限(LOD),而在準確度方面有待提升,又抗體保存不易且製作成本高,應用於相關實驗限制多,例如質譜儀等大型昂貴儀器分析,或是步驟較繁複耗時的免疫沉澱法和酵素免疫分析法,而過程中人為操作所造成的誤差亦難以避免。
本發明鑑於上述問題,目的在於提供一種檢測人體α-突觸核蛋白之胜肽拓印導電聚合物,不僅操作簡易、分析時間短、降低檢測成本、具重複利用性及高專一性,此外,使用電化學檢測亦可達到具有廣泛量測之電流範圍、穩定性佳及高品質之測量。
為達到上述目的,本發明提供以下技術手段。
在一態樣中,本發明提供一種胜肽拓印導電聚合物,其特徵係包含導電聚合物單體、辨識α-突觸核蛋白之模版分子及二維材料。
在部分實施型態中,前述導電聚合物單體選自由以下組成之
群組的至少一種:苯胺(aniline,AN)、間胺苯磺酸(m-aminobenzenesulfonic acid,MSAN)、3,4-亞乙基二氧噻吩(3,4-ethylenedioxythiophene,EDOT)及羥甲基3,4-二氧乙基噻吩(hydroxymethyl 3,4-ethylenedioxy-thiophene,EDOT-OH)。
在部分實施型態中,該導電聚合物單體之濃度介於0.001~50重量%。
在部分實施型態中,前述辨識α-突觸核蛋白之模版分子係利用α-突觸核蛋白分子的一小部分胜肽作為模版,然而,胜肽的長短及片段內所含疏水性胺基酸質則會影響形成之拓印孔洞是否具有專一辨識性,因此,本發明之模版分子選自SEQ ID NO:1中具有以下條件之胜肽片段:(1)該胜肽片段長度為10~22個胺基酸;(2)該胜肽片段中具有4~9個疏水性胺基酸;且(3)該胜肽片段中具有1~4個芳香族胺基酸。
在部分實施型態中,該辨識α-突觸核蛋白之模版分子的濃度介於0.001至50重量%。
在部分實施型態中,前述二維材料選自結構通式為Mn+1AXn或MS2組成之至少一種,其中,M代表過渡金屬元素,A代表來自IIIA族和IVA族的元素,X代表碳元素或氮元素,n=1~3,例如:Cr2AlC、Mn2AlC、Mo2Ga2C、Mo3AlC2、Nb2AlC、Nb2C、Nb4AlC3、Ta4AlC3、Ti2AlC、Ti2AlN、Ti2C、Ti3AlC2、Ti3C2、Ti3SiC2、V2AlC、V2C、V4AlC3、MoS2、WS2等。
在另一態樣中,本發明提供一種電化學生物感測器,其特徵係包含上述胜肽拓印導電聚合物。
在部分實施型態中,前述電化學生物感測器包含電極基板,前述電極基板可為任何本發明所屬技術領域中具通常知識者所理解之導電
材料所組成之基板,例如絲網印刷電極、氧化銦錫(indium tin oxide,ITO)基板、PET可撓式導電玻璃基板、摻鋁氧化鋅(AZO)導電基板、摻氟氧化錫(FTO)導電基板及二氧化矽導電基板等,本發明並不對此作限制。
在另一態樣中,本發明提供一種上述電化學生物感測器之製備方法,其特徵係包含:步驟(1)取一電極基板;步驟(2)濃度介於0.001~50重量%之導電聚合物單體製備成單體溶液,其中,該導電聚合物單體選自由以下組成之群組的至少一種:苯胺(aniline,AN)、間胺苯磺酸(m-aminobenzenesulfonic acid,MSAN)、3,4-亞乙基二氧噻吩(3,4-ethylenedioxythiophene,EDOT)及羥甲基3,4-二氧乙基噻吩(hydroxymethyl 3,4-ethylenedioxy-thiophene,EDOT-OH);步驟(3)添加一濃度介於0.001-50重量%之模版分子至該單體溶液中,攪拌均勻;步驟(4)添加二維材料水溶液,電化學聚合於該電極基板。
在另一態樣中,本發明提供一種上述胜肽拓印導電聚合物之用途,其特徵係該胜肽拓印導電聚合物可應用於帕金森氏症的診斷。
本發明提供具有特定性質胺基酸組成之α-突觸核蛋白胜肽作為辨識α-突觸核蛋白之模版分子,並且此胜肽拓印薄膜上之胜肽拓印孔洞對於α-突觸核蛋白具有專一辨識性。
本發明之胜肽拓印導電聚合物係藉由添加二維材料,將α-突觸核蛋白之感測檢量線之線性區域增大至0.001~100pg/ml,顯著提升響應電流範圍及拓印效率,使本發明之胜肽拓印導電聚合物具有更優異之敏感性
與低檢測極限。
本發明利用檢體與聚合物特異性結合使得感測器電性質有所改變之特性,將檢體之生化訊號經由換能器轉換成方便觀察之電訊號,並定量分析響應電流訊號回推出檢體中α-突觸核蛋白濃度,做為偵測帕金森氏症早期病理特徵的診斷參考數據。
本發明提供一種檢測人體α-突觸核蛋白之胜肽拓印導電聚合物所製成之高敏性電化學生物感測器,其電路設計上可微小化、易於製造及低成本,並且電化學檢測方式也具有高靈敏性與低檢測極限,本發明之感測器兼具響應快速、操作簡易、低成本、便攜性、具重複利用性及專一性高的優點,亦可達到具有廣泛量測之電流範圍、穩定性佳及高品質之測量功效。
10:α-突觸核蛋白胜肽模版分子
11:導電聚合物單體
12:二維材料
13:摻雜二維材料之導電聚合物薄膜
14:電極基板
〔圖1〕本發明之α-突觸核蛋白胜肽拓印導電聚合物之電化學生物感測器製作流程示意圖
〔圖2〕本發明之苯胺及間胺苯磺酸不同摻雜比例之響應電流值
〔圖3〕本發明之苯胺及間胺苯磺酸不同摻雜比例之循環伏安圖
〔圖4〕本發明之苯胺及間胺苯磺酸不同摻雜比例之循環伏安圖的氧化峰電流值
〔圖5〕本發明之模版分子添加濃度之循環伏安圖
〔圖6〕本發明之模版分子添加濃度之響應電流值
〔圖7〕本發明之有無添加不同模版分子之檢量線
〔圖8〕本發明之不同尺寸過渡金屬硫化物二維材料摻雜效果之循環
伏安圖
〔圖9〕本發明之不同尺寸過渡金屬硫化物二維材料摻雜效果之響應電流圖
〔圖10〕本發明之過渡金屬硫化物二維材料摻雜效果測試圖
〔圖11〕本發明之電化學阻抗分析圖
〔圖12〕本發明之重複使用性測試圖
以下揭示本發明實施方式,其並非限制本發明必須以下述方式實施,而係為了闡釋本發明之詳細內容與實施之效果。
本發明之胜肽拓印導電聚合物包含導電聚合物單體、辨識α-突觸核蛋白之模版分子及二維材料。
本發明之導電聚合物單體選自由以下組成之群組的至少一種:苯胺(aniline,AN)、間胺苯磺酸(m-aminobenzenesulfonic acid,MSAN)、3,4-亞乙基二氧噻吩(3,4-ethylenedioxythiophene,EDOT)及羥甲基3,4-二氧乙基噻吩(hydroxymethyl 3,4-ethylenedioxy-thiophene,EDOT-OH)。
本發明之導電聚合物單體濃度介於0.001~50重量%。
示例性地,本發明之導電聚合物可選用苯胺摻雜間胺苯磺酸,兩者分別溶於DI水中,使其濃度各自介於0.001~50重量%,較佳為0.001~25重量%,進一步更佳為0.001~10重量%。
較佳地,將上述苯胺與間胺苯磺酸之莫耳比值控制在0.001~20之間,更佳為0.25~4之間,進一步更佳為0.5~2之間,又進一步更佳為1。
本發明之辨識α-突觸核蛋白之模版分子係利用α-突觸核蛋
白分子的一小部分胜肽作為模版,短胜肽相對蛋白質本體穩定且便宜,然而,胜肽的長短影響分子進出孔洞的難易,其胜肽片段內所含胺基酸疏水性質對於形成之拓印孔洞是否具專一辨識性有決定性的影響,適當的胜肽選擇可以提高拓印孔洞的重複使用性,因此,本發明之模版分子選自SEQ ID NO:1中具有以下條件之胜肽片段:(1)該胜肽片段長度為10~22個胺基酸;較佳地,該胜肽片段長度為10~15個胺基酸;(2)該胜肽片段中具有4~9個疏水性胺基酸,前述疏水性胺基酸選自由以下組成之群組:丙胺酸(Ala)、苯丙胺酸(Phe)、異白胺酸(Ile)、白胺酸(Leu)、甲硫胺酸(Met)、脯胺酸(Pro)、纈胺酸(Val)、色胺酸(Trp);且(3)該胜肽片段中具有1~4個芳香族胺基酸,前述芳香族胺基酸選自由以下組成之群組:苯丙胺酸(Phe)、色胺酸(Trp)、酪胺酸(Tyr)。
為了提升本發明之模版分子於導電聚合物溶液中的溶解度,較佳地,前述胜肽片段具有不超過6個疏水性胺基酸;更佳地,前述胜肽片段具有不超過5個疏水性胺基酸。
示例性地,前述胜肽片段序列可為SEQ ID NO:2、SEQ ID NO:3、SEQ ID NO:4、SEQ ID NO:5、SEQ ID NO:6、SEQ ID NO:7、SEQ ID NO:8、SEQ ID NO:9、SEQ ID NO:10、SEQ ID NO:11、SEQ ID NO:12、SEQ ID NO:13或SEQ ID NO:14。
較佳地,前述胜肽片段序列為SEQ ID NO:2、SEQ ID NO:3或SEQ ID NO:4;更佳地,前述胜肽片段序列為SEQ ID NO:3或SEQ ID NO:4。
前述胜肽模版分子濃度介於0.001~50重量%,較佳為0.01~25重量%,更佳為0.1~10重量%,進一步更佳為0.1~0.5重量%。
本發明之二維材料選自結構通式為Mn+1AXn或MS2組成之群組的至少一種,分別係為過渡金屬碳/氮化物(或以MXene代稱)或過渡金屬二硫化物,其中,M代表過渡金屬元素,A代表來自IIIA族和IVA族的元素,X代表碳元素或氮元素,n=1~3,例如:Cr2AlC、Mn2AlC、Mo2Ga2C、Mo3AlC2、Nb2AlC、Nb2C、Nb4AlC3、Ta4AlC3、Ti2AlC、Ti2AlN、Ti2C、Ti3AlC2、Ti3C2、Ti3SiC2、V2AlC、V2C、V4AlC3、MoS2、WS2等,過渡金屬二硫化物二維材料的導電性接近於半導體,而MXene二維材料則具有優秀接近於金屬的導電性能,優異的熱穩定性和機械性能,顆粒尺度則是能增加20倍。
前述二維材料濃度為0.001~50重量%,較佳為0.01~25重量%,更佳為0.05~10重量%,進一步更佳為0.1~0.5重量%,又進一步更佳為0.25重量%。
示例性地,本發明於胜肽拓印導電聚合物溶液中添加市售的MXene或MS2二維材料作為摻雜劑,藉此增加導電高分子薄膜表面的粗糙度及表面積,進而提高整體的導電度,並在製程中減少有機溶劑的使用量。
較佳地,前述二維材料尺寸為0.05微米~3微米;更佳地,前述二維材料尺寸為0.09微米~2.5微米;進一步更佳地,前述二維材料尺寸為1微米~2微米。
本發明提供一種包含上述胜肽拓印導電聚合物之電化學生物感測器。
本發明之電化學生物感測器進一步包含電極基板,前述電極基板可為任何本發明所屬技術領域中具通常知識者所理解之導電材料所組成之基板,例如絲網印刷電極、氧化銦錫(indium tin oxide,ITO)基板、PET可撓式導電玻璃基板、摻鋁氧化鋅(AZO)導電基板、摻氟氧化錫(FTO)導電基板及二氧化矽導電基板等,本發明並不對此作限制。
如圖1所示,本發明製備α-突觸核蛋白胜肽拓印導電聚合物之電化學生物感測器的方法:步驟(1)取一電極基板14;步驟(2)將濃度介於0.001~50重量%之導電聚合物單體11製備成單體溶液,其中,該導電聚合物單體選自由以下組成之群組的至少一種:苯胺(AN)、間胺苯磺酸(MSAN)、3,4-亞乙基二氧噻吩(EDOT)及羥甲基3,4-二氧乙基噻吩(EDOT-OH);步驟(3)添加一濃度介於0.001~50重量%之α-突觸核蛋白胜肽模版分子10至該單體溶液中,攪拌均勻;步驟(4)添加一濃度介於0.001~50重量%二維材料12水溶液,放入電聚合池內和磁石一起攪拌均勻,再放入輔助電極及參考電極,連接電極基板作為工作電極,結合商用恆電位儀進行電聚合步驟;步驟(5)製作完成的胜肽拓印薄膜13,使用體積莫耳濃度5%之酒精水溶液及DI水,以130rpm的轉速依序震盪各5分鐘,去除結合在導電聚合物中之模版分子,留下具有辨識性的拓印孔洞。
本發明之胜肽拓印導電聚合物具有高靈敏性與低檢測極限,可偵測人體中低濃度的α-突觸核蛋白,並應用於帕金森氏症的診斷。
接著,說明本發明之具體實施例,惟本發明並非限定為此等實施例者。
實施例1:苯胺及間胺苯磺酸不同摻雜比例測試
將苯胺及間胺苯磺酸分別溶於DI水,配製兩者皆為0.057M,苯胺及間胺苯磺酸之莫耳比為1:4、1:2、1:1、2:1或4:1,添
加適量SEQ ID NO:3胜肽,配製成共20毫升溶液。
放入電聚合池內和磁石攪拌均勻,放入白金絲(Pt)作為輔助電極和銀/氯化銀(Ag/AgCl)作為參考電極,並連接DropSens-250AT絲網印刷電極來當作工作電極,結合商用恆電位儀進行電聚合步驟,設定參數為掃描區間為0.6伏特~-0.6伏特,掃描速率0.1伏特/秒,連續進行20次循環。
初步製作完成之胜肽拓印導電聚合物用體積莫耳濃度5%之酒精水溶液與DI水以130rpm的轉速依序震盪各5分鐘,洗滌結合於導電聚合物中之模版分子,留下具有辨識性的拓印孔洞。
將氯化鉀、鐵氰化鉀及亞鐵氰化鉀加在DI水中配製成緩衝溶液,由未添加目標分子α-突觸核蛋白之緩衝溶液開始,等待10分鐘後利用商用恆電位儀得到其循環伏安圖,測量後使用濾紙吸附已測量的溶液,滴上一含1.0皮克/毫升之目標分子的溶液,再等待10分鐘後進行測量,統整兩次實驗數據之後求得其響應電流值。
實驗結果如圖2所示,使用SEQ ID NO:3胜肽拓印導電性聚合物,苯胺及間胺苯磺酸摻雜比以1:1呈現最大響應電流值,如圖3、4所示,在摻雜比1:1循環伏安圖的氧化峰電流值為五種比例中最低,顯示當分子拓印於高分子薄膜中氧化峰的電流值越低,清洗後會產生較多孔洞使得響應電流值較高。
實施例2:模版分子添加濃度測試
分別取胜肽SEQ ID NO:2、SEQ ID NO:3及SEQ ID NO:4,每一種胜肽均與莫耳比值為1之苯胺及間胺苯磺酸導電單體溶液配製成0.1重量%、0.25重量%及0.5重量%三種溶液(即分別吸取20微升、50微升及100微升上述胜肽溶液),溶液總體積為20毫升,接著,依照實施例1所記載之實驗參數、電聚合及清洗步驟製得胜肽拓印導電聚合物之電化學生物感
測器。
實驗結果如圖5、6所示,滴入1.0皮克/毫升之目標分子溶液,顯示胜肽SEQ ID NO:2及胜肽SEQ ID NO:4於0.5重量%相對其他濃度可得較高響應電流值,而胜肽SEQ ID NO:3於0.25重量%相對於其他胜肽可得最高響應電流值。
如圖7及表1所示,分別拓印濃度0.5重量% SEQ ID NO:2、0.25重量% SEQ ID NO:3及0.5重量% SEQ ID NO:4之胜肽,並依序滴入濃度低至高之目標分子溶液(0.001皮克/毫升至1000皮克/毫升)進行測試,相較於拓印胜肽SEQ ID NO:2及SEQ ID NO:4,實驗結果顯示拓印SEQ ID NO:3胜肽之導電聚合物具有最高的響應電流值971±47μA/cm2,以及優異之拓印效率(α)2.52,拓印效率(α)=MIPs電流量/NIPs電流量,MIPs係指拓印薄膜、NIPs係指無拓印薄膜。
實施例3:過渡金屬硫化物二維材料與其尺寸之摻雜效果測試
製備無拓印胜肽導電聚合物(non-imprinted polymer,NIP)之電化學生物感測器做為控制組,拓印0.25重量%胜肽SEQ ID NO:3導電聚合物(MIP)之電化學生物感測器為實驗組,並設計比較市售三種二維材料分別為90奈米WS2、2微米WS2及2微米MoS2作為摻雜劑,及其不同的摻雜用
量造成之結果,先將上述三種二維材料分別溶於DI水中配製為0.1重量%、0.25重量%及0.5重量%溶液(即分別吸取20微升、50微升及100微升),添加入電聚合池內與導電單體溶液及模版分子溶液混勻,電聚合步驟、清洗步驟和實驗參數與實施例1相同,並由未添加α-突觸核蛋白之緩衝溶液開始,於10分鐘後用商用恆電位儀得其循環伏安圖,測量後再用濾紙吸附已測完之溶液,再取1.0皮克/毫升之α-突觸核蛋白溶液,等待10分鐘後進行測量。
實驗結果如圖8、9所示,添加0.25重量%之過渡金屬硫化物二維材料響應電流值較其他濃度高,且循環伏安圖的氧化峰電流值為三種濃度中最低,而0.25重量%之2微米WS2添加後相對於其他二維材料可得最高響應電流值及最低的氧化峰電流值。
實施例4:過渡金屬硫化物二維材料摻雜效果測試
製備無拓印胜肽導電聚合物(non-imprinted polymer,NIP)之電化學生物感測器做為控制組,拓印0.25重量%胜肽SEQ ID NO:3導電聚合物(MIP)之電化學生物感測器為實驗組,並使用市售之二維材料2微米WS2作為摻雜劑,比較添加後是否可改良生物感測器及其拓印效率,先配製溶於DI水中之0.25重量%之2微米WS2,添加入電聚合池內與導電單體溶液及模版分子溶液混勻,電聚合步驟、清洗步驟和實驗參數與實施例1相同,並由未添加α-突觸核蛋白之緩衝溶液開始,於10分鐘後用商用恆電位儀得其循環伏安圖,測量後再用濾紙吸附已測完之溶液,再依序取α-突觸核蛋白濃度從低至高之溶液,每滴上新的待測溶液,便等待10分鐘後進行測量,統整多次實驗,得到如圖10之吸附α-突觸核蛋白之檢量線。
實驗結果如圖10及表2所示,吸附100皮克/毫升之α-突觸核蛋白時,胜肽SEQ ID NO:3 MIP/WS2生物感測器之響應電流值為1309±28微安培/平方公分(μA/cm2),明顯高於未添加WS2薄膜之響應電流值712±12
μA/cm2,且添加WS2之生物感測器其拓印效率提升1.6倍,拓印效率(α)=MIPs電流量/NIPs電流量,MIPs係指拓印薄膜、NIPs係指無拓印薄膜。
利用電化學阻抗分析以進一步驗證,如圖11所示,添加二維材料2微米之WS2後,使得SEQ ID NO:3胜肽拓印導電聚合物之電化學生物感測器之電荷轉移電阻值(Rct)變低,與添加2微米WS2後電極響應電流增加的實驗結果相符,而未拓印胜肽薄膜在添加2微米WS2前後Rct值差異不大。
實施例5:重複使用性測試
製備一α-突觸核蛋白胜肽拓印導電聚合物之電化學生物感測器,其實驗步驟與實施例1相同,參數為導電聚合物苯胺及間胺苯磺酸莫耳比為1:1、拓印0.25重量% SEQ ID NO:3之胜肽模版分子,添加0.25重量%之2微米WS2之二維材料,並依實施例1清洗步驟進行清洗以除去與孔洞結合之目標分子(α-突觸核蛋白),再重新使用相同的測試溶液,重複多次循環製電極有明顯之性能衰退,以測試電極重複使用性,結果如圖12所示,感測實驗連續吸脫附7次後,響應電流顯示電極呈現衰退8%之結果,表示此生物感測器的重複使用性極佳。
10:α-突觸核蛋白胜肽模版分子
11:導電聚合物單體
12:二維材料
13:摻雜二維材料之導電聚合物
14:電極基板
Claims (5)
- 一種胜肽拓印導電聚合物,其特徵係包含:導電聚合物單體、辨識α-突觸核蛋白之模版分子及二維材料;其中,該導電聚合物單體為苯胺(aniline,AN)及間胺苯磺酸(m-aminobenzenesulfonic acid,MSAN),該導電聚合物單體之濃度介於0.001至50重量%,且苯胺及間胺苯磺酸之莫耳比值為0.25至4;該辨識α-突觸核蛋白之模版分子為具有SEQ ID NO:3序列之胜肽片段,且該辨識α-突觸核蛋白之模版分子的濃度介於0.1至0.5重量%;及該二維材料濃度介於0.1至0.5重量%。
- 如請求項1所述之胜肽拓印導電聚合物,其中,該二維材料選自由以下組成之群組的至少一種:Cr2AlC、Mn2AlC、Mo2Ga2C、Mo3AlC2、Nb2AlC、Nb2C、Nb4AlC3、Ta4AlC3、Ti2AlC、Ti2AlN、Ti2C、Ti3AlC2、Ti3C2、Ti3SiC2、V2AlC、V2C、V4AlC3、MoS2、WS2。
- 一種電化學生物感測器,其特徵係其包含請求項1至2項中任一項所述之胜肽拓印導電聚合物。
- 一種請求項3所述之電化學生物感測器之製備方法,其特徵係包含:步驟(1)取一電極基板;步驟(2)濃度介於0.001至50重量%之導電聚合物單體製備成單體溶液,且苯胺及間胺苯磺酸之莫耳比值為0.25至4,其中,該導電聚合物單體為苯胺(aniline,AN)及間胺苯磺酸(m-aminobenzenesulfonic acid,MSAN);步驟(3)添加一濃度介於0.1至0.5重量%之模版分子至該單體溶液中,攪 拌均勻;步驟(4)添加二維材料之水溶液於該單體溶液後,將該單體溶液電化學聚合於該電極基板。
- 一種請求項1至2中任一項所述之胜肽拓印導電聚合物之用途,其特徵係該胜肽拓印導電聚合物可應用於帕金森氏症的診斷。
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US20200095296A1 (en) * | 2017-06-05 | 2020-03-26 | The Trustees Of Columbia University In The City Of New York | Use of peptides as biomarkers in the diagnosis, confirmation and treatment of a neurological disorder and tcr and/or hla immunoprofiling in neurodegenerative disease |
-
2021
- 2021-05-05 TW TW110116292A patent/TWI824243B/zh active
- 2021-07-13 US US17/374,059 patent/US20220356288A1/en active Pending
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20200095296A1 (en) * | 2017-06-05 | 2020-03-26 | The Trustees Of Columbia University In The City Of New York | Use of peptides as biomarkers in the diagnosis, confirmation and treatment of a neurological disorder and tcr and/or hla immunoprofiling in neurodegenerative disease |
Non-Patent Citations (3)
Title |
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網路文獻 Mei-Hwa Lee et al, "Epitope imprinting of alpha-synuclein for sensing in Parkinson's brain organoid culture medium.", Biosens Bioelectron. 2021 Mar 1;175:112852, Epub 2020 Nov 27.; * |
網路文獻 Mei-Hwa Lee et al, Doping of transition metal dichalcogenides in molecularly imprinted conductive polymers for the ultrasensitive determination of 17β-estradiol in eel serum", Biosens Bioelectron. 2020 Feb 15;150: 111901.; * |
網路文獻 YaMa et al, A nanospherical conjugated microporous polymer-graphene nanosheets modified molecularly imprinted electrochemical sensor for high sensitivity detection of α-Synuclein.", Journal of Electroanalytical Chemistry. Volume 862, 1 April 2020. * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
TW202244493A (zh) | 2022-11-16 |
US20220356288A1 (en) | 2022-11-10 |
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