以電化學式分析白血球酯化酵素催化反應與臨床尿液白血球濃度檢測之應用

Abstract

尿液白血球為診斷泌尿道感染的重要指標；而目前尿液白血球臨床檢測僅以試紙呈色測出濃度區間的範圍，本研究則是以電化學式取代傳統試紙呈色法檢測白血球，能精確檢測尿液白血球濃度。??酚碳酸酯物 (A) 可被白血球分泌的白血球酯化酵素 (leukocyte esterase) 催化水解成 indoxyl 以及羧酸基之環狀物 (B)。前者具氧化活性，可進一步氧化形成 indigo 或 isatin；因此分別以電化學式以及循環伏安式進行酵素的催化反應分析。在本研究選用碳材電極進行一系列電化學分析，因碳材可催化 indoxyl 氧化及加速電極與溶液間的電子轉移；並具備良好的重複使用性及時間穩定性。在分析白血球酯化酵素的結果中，可發現白血球酯化酵素為 kinetically perfect enzyme，且在鹼性環境下活性較高。本研究進行活性分析，發現白血球酯化酵素對 A 催化活性以及電活性訊號皆最高。A 對水為難溶性物質，以電流式可以找到在水中的最高溶解度，而在過飽和情況下 A 會不斷析出直至濃度降低。因受制於 A 溶解度的問題，於高濃度區間無法完整呈現 Michaelis-Menten 動力學。為應用於臨床檢測，電化學檢測經複雜溶液干擾性測試；於尿液環境下檢測靈敏度 (sensitivity) 與檢測極限 (limit of detection LOD) 分別為 0 001 mV ‧ uL/WBCs 及 69 WBCs/uL。本研究亦進行臨床尿液白血球濃度檢測，檢測精確度 (accuracy) 為70 4 %。在本研究中證實了白血球濃度提供的信號可以被校正測量，並可提供給臨床應用。

Date of Award	2015 Aug 19
Original language	Chinese
Supervisor	Mei-Jywan Syu (Supervisor)