光ファイバープローブ上のグルタミン酸脱水素酵素の直接固定化による超高感度グルタミン酸検出

超高感度のグルタミン酸モニタリングは、生化学分析のさまざまな分野で重要です。我々は、マイクロメートルからサブマイクロメートルの直径を持つグルタミン酸センサーを開発しました。グルタミン酸脱水素酵素（GDH）は、共有結合メカニズムを通じて光ファイバープローブの表面に直接固定化されました。光ファイバーの表面は、初めにシラニ化によって活性化され、表面にアミン基（NH2）が追加されます。次に、二官能性架橋剤であるグルタルデヒドを用いて、光ファイバーの表面に機能基CHOを固定します。GDH分子（または他の生体分子）のアミノ酸は、ファイバー表面のこれらの自由なCHO基に容易に付着します。GDHの最適な固定化は、酵素溶液中で20〜25時間の間に発生しました。ファイバー表面に固定化されたGDH酵素分子は、高い酵素活性を示しました。このセンサーは、NAD+とグルタミン酸との反応生成物であるNADHの蛍光をモニタリングすることで、基質であるグルタミン酸を検出できます。センサーの濃度検出限界は0.22 μMのグルタミン酸であり、絶対質量検出限界は3アモルです。センサーの応答時間は、直接GDH分子固定化のおかげで速いです。グルタミン酸センサーは選択的で安定しています。サブマイクロメートルのグルタミン酸センサーがテストされました。我々のグルタミン酸プローブは、細胞内レベルの神経生理学的反応の研究に適用することができます。