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纳米酶是一类具有酶催化活性的纳米材料。作为天然酶的替代品,纳米酶因其具有较高稳定性和低成本等优点,在生物传感器和生物医学中具有巨大的潜在应用。H2O2是生物体中不可缺少的物质,目前基于纳米酶检测H2O2的方法有许多种,如:电化学方法、化学发光方法、荧光法、紫外-可见法等,这些方法多数遵循单模式信号读出,而单模式信号输出方式容易受到外部环境的干扰,难以满足准确测定的要求。本文通过简单便捷的方法制备具有过氧化物酶活性和荧光特性的双功能纳米碳点,利用碳点的酶活性和荧光特性,通过比色和荧光双通道的方法,快速有效地对H2O2及其H2O2作为代谢产物(葡萄糖、黄嘌呤、胆固醇等代谢物)进行检测。具体内容如下:(1)通过改进的溶剂热法制备碳点(CDs),然后在CDs表面上引入hemin将两者自组装得到hemin@CDs双功能纳米酶。基于hemin@CDs的过氧化物酶活性和荧光特性,建立了用于检测H2O2及相关代谢物(葡萄糖和黄嘌呤)的比色和荧光双通道分析方法。检测原理为hemin@CDs催化H2O2与4-氨基安替比林(4-AAP)-苯酚发生氧化偶联以形成醌亚胺染料(红色产物),用于H2O2及相关代谢物的比色检测。基于hemin@CDs与H2O2的动态猝灭效应以及hemin@CDs与红色醌亚胺的内滤效应(IFE)的协同作用,用于H2O2及相关代谢物的荧光检测。该双通道方法对H2O2及其代谢物(葡萄糖和黄嘌呤)具有较高的灵敏度和选择性,检出限分别为0.16和0.11μM,将该碳点用于人血清样品中葡萄糖和黄嘌呤检测,回收率结果令人满意。以上结果表明该双功能纳米酶有望用于实际样品分析。(2)通过共沉淀方法得到Co掺杂碳点的前驱体,再通过煅烧其前驱体得到Co掺杂碳点(Co-CDs)。Co-CDs作为一种新型的双功能纳米酶,结合其优良的过氧化物酶活性和荧光特性,建立了用于检测H2O2及相关代谢物(黄嘌呤和胆固醇)的比色和荧光双通道分析方法。检测原理基于Co-CDs在H2O2存在下催化邻苯二胺(OPD)氧化形成氧化态的OPD(oxOPD,黄色产物),用于H2O2及相关代谢物的比色检测。基于Co-CDs与oxOPD的内滤效应,用于H2O2及相关代谢物的荧光检测。该双通道方法对H2O2及其代谢物(黄嘌呤和胆固醇)具有较高的灵敏度和选择性,检出限分别为0.15和0.14μM,将该碳点用于人血清样品中黄嘌呤和胆固醇的检测,回收率结果令人满意。同时Co-CDs纳米酶通过细胞成像,证明了能够快速且高选择性地跟踪活细胞内诱导的H2O2,实现对体内诱导的H2O2的灵敏检测。