传感器类型
其他(停流光谱生物传感器)
检测对象
氮二氧化自由基(NO2•,nitrogen dioxide radical);样品基质:大鼠胰腺腺泡细胞质(cytosol),L-精氨酸诱导急性胰腺炎模型
检测原理
该传感方法以 Cr(III) 配合物 cis-[Cr(C2O4)(AaraNH2)(OH2)2]+ 为识别/反应探针。NO2 自由基进入反应介质后,与配合物中的水配位位点发生两步取代反应,先生成中间体 B,再转化为含 ONO2 的最终产物 cis-[Cr(C2O4)(L-L)(ONO2)]-。该配位结构变化引起电子吸收光谱改变,在 541 nm 处产生可定量吸光度变化。停流技术快速混合样品与探针并记录双指数衰减曲线,通过标准曲线和非线性最小二乘拟合计算 NO2 浓度。AaraNH2 配体降低 NO2 摄取速率,使反应窗口适合动力学检测;NO 不反应,从而提高选择性。
检测灵敏度
原文未报告具体 LOD、线性范围、灵敏度斜率或 R^2;仅说明可检测 nanomolar quantities of NO2。
效应效果
在 L-精氨酸诱导的大鼠急性胰腺炎模型中,1.5 g/kg 和 3 g/kg 剂量分别使胰腺细胞质 NO2 升至 6.71 和 20 nmol/mg protein,并伴随 GSH 下降;4-OH-TEMPO(20 μg)可减轻超微结构损伤和 GSH 耗竭,差异具统计学意义(*P<0.05,**P<0.01)。NO 不与 AaraNH2 配体反应,作者称方法对其他活性氮物种存在时仍选择性检测 NO2,可用于炎症诊断标志物和治疗靶点评估。
传感器的构成
- 识别/反应探针:cis-[Cr(C2O4)(AaraNH2)(OH2)2]+,Cr(III) 配合物,作为 NO2 特异性结合/反应中心
- 配体识别层:AaraNH2(methyl 3-amino-2,3-dideoxy-α-D-arabino-hexopyranoside),提供氨基配位位点并调节 NO2 摄取速率
- 信号产物层:cis-[Cr(C2O4)(L-L)(ONO2)]-,NO2 结合后形成的配合物,引起 541 nm 吸光度变化
- 反应介质:0.2 M MES 与 2 M NaClO4,维持 pH 和离子强度,保证停流反应条件
- 读出系统:Applied Photophysics SX-17MV 停流光谱仪,记录吸光度随时间变化并计算 NO2 浓度
中文摘要
在炎症过程的分子诊断中,直接、准确地测定二氧化氮水平是一项极其繁琐且技术要求高的工作。本研究旨在证明,利用特定光谱生物传感器的停流技术可用于检测生物环境中纳摩尔水平的 NO2。新型化合物 cis-[Cr(C2O4)(AaraNH2)(OH2)2]+ 通过减缓 NO2 的摄取速率,提高了 NO2 测定的准确性。研究采用 L-精氨酸(3 g/kg 或 1.5 g/kg 体重)诱导的大鼠急性胰腺炎模型,以引发亚硝化应激,并监测急性胰腺炎的生化参数和形态学特征,重点评估胰腺腺泡细胞死亡方式、NO2 生成以及细胞谷胱甘肽水平。结果显示,胰腺腺泡细胞质样品中 NO2 水平与疾病严重程度呈正相关,而与细胞谷胱甘肽水平呈负相关。
英文摘要
The direct and accurate estimation of nitric dioxide levels is an extremely laborious and technically demanding procedure in the molecular diagnostics of inflammatory processes. The aim of this work is to demonstrate that a stop-flow technique utilizing a specific spectroscopic biosensor can be used for detection of nanomolar quantities of NO(2) in biological milieu. The use of novel compound cis-[Cr(C(2)O(4))(AaraNH(2))(OH(2))(2)](+) increases NO(2) estimation accuracy by slowing down the rate of NO(2) uptake. In this study, an animal model of pancreatitis, where nitrosative stress is induced by either 3g/kg bw or 1.5 g/kg bw dose of L-arginine, was used. Biochemical parameters and morphological characteristics of acute pancreatitis were monitored, specifically assessing pancreatic acinar cell death mode, NO(2) generation and cellular glutathione level. The severity of the process correlated positively with NO(2) levels in pancreatic acinar cell cytosol samples, and negatively with cellular glutathione levels.