D-乳酸生物感測器的開發

已有許多文獻證實血液及尿液中D-乳酸的濃度變化與諸多疾病息息相關，本實驗室先前的研究也發現，部分疾病所引起的腎損傷，如高血壓腎病變、糖尿病腎損傷等，其尿液中D-乳酸濃度亦會上升。
目前D-lactate檢測方式的相關文獻有很多種，許多方法已有高靈敏度、偵測極限低等優點，但大多需要耗費大量的時間且檢測成本昂貴。本實驗旨在開發一新型D-乳酸生物感測器，能較快速地檢測檢品中D-lactate的濃度並且同時具有良好的靈敏度與偵測極限等檢測能力。在本研究中，我們利用紫外光波段之發光二極體（UV-LED）、光譜儀以及D-乳酸去氫酶（D-lactate dehydrogenase）來建立此D-乳酸生物感測器。當環境中存在氧化態菸鹼醯胺腺嘌呤二核苷酸（NAD+）時，D-乳酸去氫酶會將D-乳酸催化成丙酮酸，並同時將NAD+還原為NADH。NADH 具有吸收340 nm紫外光，並且放出491 nm螢光的光學特性，藉由測量螢光強度，即可得知檢品中所含之D-乳酸濃度。
實驗結果顯示，此D-乳酸生物感測器在濃度5 μM -150 μM 之間有良好的線性關係（R2 = 0.9964），其同日間測量之準確度介於103.96～109.09％，精密度介於4.28～6.82％，異日間測量之準確度介於102.84～104.59％，精密度介於4.04～12.40％。本研究所使用之D-乳酸去氫酶最適當反應條件為溫度25℃及pH 8.5，在90分鐘內，此D-乳酸生物感測器可測量約10～15個樣品，而用高效液相層析儀（HPLC）則只能測定1個檢品。與現有其他測量D-乳酸方法相比，此D-乳酸生物感測器提供了一個快速、方便且準確的測量新選擇。