近日，中國農業科學院北京畜牧獸醫研究所智慧畜牧業創新團隊研發了一種可用于快捷、準確測定奶牛血清中鈣離子（Ca2+）濃度的電化學生物傳感器，為奶牛亞臨床低血鈣癥的快速診斷提供了新方法。相關研究成果發表在《生物傳感器（Biosensors）》。
低血鈣癥是中國集約化牛場奶牛分娩前后常見的營養代謝疾病。奶牛產犢后，大量血鈣被用來合成牛奶導致奶牛出現低血鈣癥。據統計，奶牛臨床低血鈣癥的平均發病率為7.5%，亞臨床低血鈣癥的發病率約為30%。由于缺乏實用、快速、廉價的現場檢測技術，亞臨床低血鈣癥很容易被養殖場忽視。因此，開發快速、經濟的奶牛血清Ca2+濃度檢測方法對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Ca2+濃度的電化學生物傳感器。該研究通過在NGR表面電化學還原AuNPs來增加電極比表面積，增強對DNAzyme的吸附，增加DNAzyme堿基序列進行電阻信號放大。同時采用掃描電子顯微鏡、拉曼光譜、循環伏安法(CV)和電化學阻抗譜(EIS)對電極修飾過程進行表征。該生物傳感器對奶牛血清中Ca2+濃度的線性檢測范圍為5×10?6~4×10?4摩爾/升，檢測限為3.8×10?6摩爾/升，可用于快捷、準確測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。
該研究得到動物營養學國家重點實驗室和國家重點研發計劃項目資助。（通訊員 付松川）
原文鏈接： https://doi.org/10.3390/bios12050331
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