近日，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院北京畜牧獸醫(yī)研究所智慧畜牧業(yè)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)研發(fā)了一種可用于快捷、準(zhǔn)確測(cè)定奶牛血清中鈣離子（Ca2+）濃度的電化學(xué)生物傳感器，為奶牛亞臨床低血鈣癥的快速診斷提供了新方法。相關(guān)研究成果發(fā)表在《生物傳感器（Biosensors）》。

低血鈣癥是中國(guó)集約化牛場(chǎng)奶牛分娩前后常見(jiàn)的營(yíng)養(yǎng)代謝疾病。奶牛產(chǎn)犢后，大量血鈣被用來(lái)合成牛奶導(dǎo)致奶牛出現(xiàn)低血鈣癥。據(jù)統(tǒng)計(jì)，奶牛臨床低血鈣癥的平均發(fā)病率為7.5%，亞臨床低血鈣癥的發(fā)病率約為30%。由于缺乏實(shí)用、快速、廉價(jià)的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)技術(shù)，亞臨床低血鈣癥很容易被養(yǎng)殖場(chǎng)忽視。因此，開(kāi)發(fā)快速、經(jīng)濟(jì)的奶牛血清Ca2+濃度檢測(cè)方法對(duì)診斷亞臨床低血鈣癥具有重要意義。

研究人員利用氮摻雜石墨烯（NGR）、金納米粒子（AuNPs）和DNAzyme修飾的玻碳電極（GCEs）制備了一種檢測(cè)Ca2+濃度的電化學(xué)生物傳感器。該研究通過(guò)在NGR表面電化學(xué)還原AuNPs來(lái)增加電極比表面積，增強(qiáng)對(duì)DNAzyme的吸附，增加DNAzyme堿基序列進(jìn)行電阻信號(hào)放大。同時(shí)采用掃描電子顯微鏡、拉曼光譜、循環(huán)伏安法（CV）和電化學(xué)阻抗譜（EIS）對(duì)電極修飾過(guò)程進(jìn)行表征。該生物傳感器對(duì)奶牛血清中Ca2+濃度的線性檢測(cè)范圍為5×10?6~4×10?4摩爾/升，檢測(cè)限為3.8×10?6摩爾/升，可用于快捷、準(zhǔn)確測(cè)定奶牛血清中鈣離子濃度，為奶牛亞臨床低血鈣癥的快速診斷提供了新方法。

該研究得到動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室和國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目資助。

原文鏈接： https://doi.org/10.3390/bios12050331