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金属-有机框架(MOFs)因具有合成简单、结构有序而且孔径可调、形状多样、比表面积大、易于功能化等优点而在化学、材料、生物分析等领域具有广泛应用。以卟啉及其衍生物为有机配体组装的卟啉基MOFs,不仅具有卟啉分子独特的生物、化学性质,而且还具有MOFs本身的优点,展现出了优异的催化活性、电化学活性和光学特性。本论文主要基于功能化的卟啉基MOFs的催化和荧光特性,设计和构建了一些生物传感器,主要内容如下:1.将葡萄糖氧化酶修饰到二维金属有机框架(Co-FeMOFs)纳米片上构建了一种简单、生物相容和集成化的级联反应体系。在该体系中,葡萄糖氧化酶首先将葡萄糖转化为葡萄糖酸和H2O2,在Co-FeMOF的催化作用下,产生的H2O2将L-精氨酸氧化生成NO。该体系通过级联反应实现了在生理环境下消耗葡萄糖的同时产生NO,为肿瘤细胞的饥饿/气体协同治疗提供了可能。2.设计了一种以花状金属有机框架(Cu-Zn MOFs)纳米片为探针,实现对H2S的检测和对1O2可控释放的传感策略。当H2S存在时,Cu-Zn MOF可以被激活,诱导自身解体,从而释放配体锌卟啉,使得体系的荧光恢复和原位产生1O2。该传感器具有较宽的检测范围(0.10-80μM),检测限为35 nM。本方法为MOFs纳米片用于生物分子的检测和成像提供了很好的平台。3.构建了一种以铂纳米粒子(Pt NPs)功能化的卟啉基金属-有机框架(Pt@P-MOF(Fe))作为仿生酶并用于端粒酶活性检测的电化学生物传感器。在该体系中,P-MOF(Fe)作为纳米载体和信号媒介,DNA功能化的Pt@P-MOF(Fe)作为信号探针。由于P-MOF(Fe)与Pt NPs的协同作用,Pt@P-MOF(Fe)对H2O2的电化学还原信具有很强地催化增强作用。当加入端粒酶提取液后,端粒酶引物延伸并与三螺旋中的辅助DNA2杂交,导致三螺旋结构转变,释放发夹DNA。释放出的发卡DNA与Pt@P-MOF(Fe)表面的捕获DNA杂交,从而将Pt@P-MOF(Fe)键合到电极表面,电催化H2O2还原。由于ExoⅢ的循环扩增,该传感器具有很好的灵敏性,检测限低至每毫升20个Hela细胞。该工作为MOFs仿生酶在生物传感中的应用提供了新方法。