【摘 要】
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纳米酶的诞生推动了诸多领域的发展,例如生物传感领域。由于纳米酶具有优异的催化活性以及较好的物理化学特性,使其具备了分析传感的基础。构建经济实惠且具有多活性位点的纳米酶成为了纳米材料领域研究的重点。目前所开发的纳米酶已经作为比色探针被广泛应用,但由于其种类有限导致分析传感的选择性受到限制。如果按照需求将纳米酶进行巧妙合理的设计使其实现功能化,则可以提高传感的选择性与灵敏度,从而实现高效的生物传感检测
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纳米酶的诞生推动了诸多领域的发展,例如生物传感领域。由于纳米酶具有优异的催化活性以及较好的物理化学特性,使其具备了分析传感的基础。构建经济实惠且具有多活性位点的纳米酶成为了纳米材料领域研究的重点。目前所开发的纳米酶已经作为比色探针被广泛应用,但由于其种类有限导致分析传感的选择性受到限制。如果按照需求将纳米酶进行巧妙合理的设计使其实现功能化,则可以提高传感的选择性与灵敏度,从而实现高效的生物传感检测。基于此,本文采用黄嘌呤(X)以及多粘菌素B(Pm B)两种生物大分子分别制备了功能化的氧化钼纳米酶(X-Mo O3-x)和铁碳纳米点(Fe-C NDs@Pm B),并分别对其应用于黄嘌呤氧化酶(XO)以及脂多糖(LPS)的分析传感能力进行了研究。主要研究内容如下:一、黄嘌呤氧化酶作为一种人体所需的氧化还原酶与人类健康息息相关,血清中黄嘌呤氧化酶浓度过高将会导致人体产生痛风、肝损伤等疾病。因此,开发一种能够特异性识别黄嘌呤氧化酶的功能化过渡金属纳米酶并将其应用于黄嘌呤氧化酶的分析传感是十分必要的。本研究采用生物大分子黄嘌呤制备了功能化的氧化钼纳米酶(X-Mo O3-x)。所制备的X-Mo O3-x分散均匀且具有稳定的类过氧化物酶(POD)活性,由于黄嘌呤可以特异性识别黄嘌呤氧化酶并且分解产生过氧化氢(H2O2),因此基于X-Mo O3-x的类过氧化物酶活性检测黄嘌呤氧化酶的过程中无需格外添加H2O2,这种巧妙的设计实现了对黄嘌呤氧化酶的高选择性检测,线性范围为0.1-0.5U/m L,检测限为0.06 U/m L,加标回收率为98%-115%。此外,人体血清样本的成功检测验证了该传感平台应用于实际场景的可行性。二、比色传感方法虽然可以实现高选择性检测,但是提高传感的灵敏度也是值得思考的问题,因此,设计一种高灵敏性的双通道分析传感方法迫在眉睫。当革兰氏阴性菌死亡时,细菌细胞壁会分泌毒性因子脂多糖,接触到人体血液后将导致人体产生各种炎症反应,甚至导致多器官衰竭。于是,本研究合成了铁碳纳米点(Fe-C NDs),并且用能够特异性识别脂多糖的多粘菌素B(Pm B)修饰该纳米点,所合成的功能化的Fe-C NDs@Pm B不仅具有优异的类过氧化物酶活性且具有较好的荧光性能,而且对脂多糖具有较好的选择性。Fe-C NDs@Pm B成功应用于比色传感(线性范围为15-100μg/m L)与荧光传感(线性范围为20-150 ng/m L),检测限为11.87ng/m L,加标回收率为97.7%-112.5%。最后,通过实际样品的检测证实了该双通道传感平台具有一定的实用性,为开发检测脂多糖的分析方法提供了新的思路。
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