6、细胞色素 C 亚硝酸盐还原酶用于亚硝酸盐生物传感：迈向一次性条状电极

细胞色素 C 亚硝酸盐还原酶用于亚硝酸盐生物传感：迈向一次性条状电极

1 引言

亚硝酸盐在血浆和尿液等生理体液中的检测常用于临床诊断，在生物医学研究中也日益重要。硝酸盐 - 亚硝酸盐 - NO 途径在调节血流、细胞信号传导、能量代谢和组织对缺氧的反应中发挥着关键作用。然而，传统的亚硝酸盐检测方法缺乏分析生理样本所需的灵敏度和选择性。例如，尿液检测试纸只能提供定性结果，而血浆分析则因分析方法的限制而不常见。因此，对更灵敏、可靠、易用且廉价的分析工具的需求不断增长。

一种替代方法是使用对亚硝酸盐具有高催化活性和特异性的稳定酶来构建生物传感设备。来自脱硫弧菌 ATCC 27774 的多血红素细胞色素 c 亚硝酸盐还原酶（ccNiR）因其高选择性、周转率和稳定性，成为开发电化学亚硝酸盐生物传感器的有前途的候选者。它能将亚硝酸盐六电子还原为氨，反应式如下：
$NO_2^- + 8H^+ + 6e^- \rightarrow NH_4^+ + 2H_2O$

小型化对于医疗保健和生理学研究都至关重要。丝网印刷技术已广泛用于大规模制造一次性生物传感器。丝网印刷电极（SPEs）不仅尺寸便携，而且成本低，在格式和材料方面具有多功能性。

在本研究中，工作电极用一层碳基导电油墨进行修饰，该油墨事先用丙酮或甲基乙基酮（MEK）稀释，并与 ccNiR 以不同比例混合。通过循环伏安法评估了酶在这种恶劣环境（溶剂暴露和热干燥）中固定后的活性，结果令人满意。进一步优化电极制备并应用于厚膜条状电极，这些电极是通过在塑料支架上印刷类似的导电碳糊预先制备的。

2 材料和方法

2.1 试剂

• 丙酮（丙酮；99%；