中科院长春应化所研究团队在多巴胺和酪氨酸酶超灵敏检测方面取得重要研究进展

  近日，来自中国科学院长春应用化学研究所的研究团队在国际权威期刊《Analytical Chemistry》上发表了题为“Signal-On Detection of Dopamine and Tyrosinase Using Tris(hydroxypropyl)phosphine as a New Lucigenin Chemiluminescence Coreactant”的研究成果（Anal. Chem. 2024, 96, 14741−14748）。该团队开发了一种新型的化学发光传感系统，能够超灵敏地检测人体中的重要神经递质——多巴胺（Dopamine, DA）和与多种皮肤疾病密切相关的关键生物标志物——酪氨酸酶（Tyrosinase）。这一创新性成果为生物标志物的高效检测提供了新的技术思路，并在临床诊断和疾病监控领域展现出巨大的应用潜力。

一、背景介绍

多巴胺是一种在人类中枢神经系统中起关键作用的神经递质，参与了包括记忆、情绪调节、认知功能等在内的多项生理过程。多巴胺水平的异常与帕金森症、抑郁症等多种神经系统疾病密切相关，因此对其精确检测对于疾病的早期诊断尤为重要。另一方面，酪氨酸酶作为黑色素瘤等皮肤病的重要生物标志物，其活性水平的监测对于疾病预防和治疗至关重要。传统的多巴胺和酪氨酸酶检测方法存在灵敏度低、操作复杂等问题，因此亟需开发出更加高效、简便的检测手段。

二、主要研究内容

该研究首次利用三羟基丙基膦（THPP）作为化学发光辅助试剂，构建了一个基于光泽精（lucigenin）的“信号开启”化学发光平台，用于检测多巴胺和酪氨酸酶。实验结果表明，与传统的光泽精-过氧化氢体系相比，光泽精-THPP体系的发光强度提高了约16倍，展示了出色的发光响应和稳定性。

实验进一步证明了多巴胺能够显著增强光泽精-THPP体系的发光强度，而酪氨酸酶通过催化酪胺生成多巴胺，也能极大提高发光强度。因此，该系统被用于开发灵敏的“信号开启”传感平台，用于多巴胺和酪氨酸酶的定量检测。该传感平台在多巴胺的检测范围为50-1000 nM，酪氨酸酶的检测范围为0.2-50 μg/mL，检测限分别为24 nM和0.18 μg/mL。

此外，研究团队还验证了该平台在真实样本（如人血清和多巴胺注射液）中的应用效果，实验结果显示检测回收率在97.4%-102.13%之间，表现出良好的稳定性和准确性。

图1. 光泽精-THPP体系（绿色曲线）、光泽精-H2O2体系（蓝色曲线）、光泽精（红色曲线）和THPP（黑色曲线）的化学发光强度-时间关系曲线。插图：放大的光泽精和THPP的发光响应。

三、结论

该研究通过引入三羟基丙基膦作为新型化学发光共反应物，构建了一种高灵敏度、选择性强的“信号开启”传感平台。该系统不仅有效提升了多巴胺和酪氨酸酶的检测精度，还在真实样本中展现了良好的应用前景。这一研究成果为生物标志物的检测提供了新思路，并在疾病的早期诊断和监控中具有重要的应用价值。

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