納米酶是一種本身具有酶活性的納米尺度材料,可以作為天然酶的替代物,具有穩(wěn)定性強、價格低廉和可回收利用等優(yōu)點。其中,具有類過氧化物酶和類氧化酶性質的納米酶尤為引人關注。因為,在雙氧水存在或不存在的情況下,它們也可以催化酶底物發(fā)生顏色變化。通過這種顯色反應,聯(lián)合簡單、快速和實用的比色法等分析手段可實現(xiàn)對生物分子的靈敏檢測。本文設計和合成了多種形貌不同的納米酶材料,并詳細研究分析了影響它們過氧化物酶或氧化酶活性的因素,利用納米酶優(yōu)異的性質實現(xiàn)了對葡萄糖和尿酸分子的準確檢測,研究結果表明所合成的新型納米酶在生物分析中具有良好的應用潛力。（1）在本項研究工作中,我們利用含硫有機物谷胱甘肽（GSH）提供硫元素,再結合GSH的還原性質,簡單快速地合成了無機FeS納米片（FeS nanosheets）。合成的FeS納米片采用的原料簡單且合成步驟易操作,可以大大減少生產費用。它本身具有過氧化物酶活性,能夠催化過氧化物酶底物3,3’,5,5’-四甲基聯(lián)苯胺（TMB）和過氧化氫（H₂O₂）。對其進行穩(wěn)態(tài)動力學實驗研究,發(fā)現(xiàn)其對底物的親和能力與辣根過氧化物酶（HRP... 

【文章來源】：濟南大學山東省

【文章頁數(shù)】：64 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

納米酶免疫比色法檢測乳腺癌標志分子HER2的示意圖[46]

巧?锎?釁鱗53]，檢測的線性范圍為5-200μM，檢測限為1μM。此外，Yang等人報道了過氧化物酶活性增強的Pt-Ag/MoS2納米復合材料[54]。該課題組以此為基礎，開發(fā)了一種檢測葡萄糖的比色生物傳感器，該線性范圍為1-10μM，檢測限低至0.8μM。Dong課題組[55]將Fe3O4納米顆粒裝載到3D多孔石墨烯上，實現(xiàn)了對葡萄糖的檢測，檢測限低達0.8μM。最近，Zhu課題組[56]將葡萄糖氧化酶（GOx）與Fe-MOF整合在一起制備了Fe-MOF-GOx，實現(xiàn)了對葡萄糖的靈敏檢測，檢測限低達0.487μM，其比色檢測葡萄糖的原理如圖1.2所示。圖1.2Fe-MOF-GOx納米酶比色法檢測葡萄糖分子的示意圖[56]Wang[57]課題組通過靜電紡絲技術和煅燒工藝制備了均一、中空的MnCo2O4納米纖維，在無需添加H2O2的情況下，可以氧化TMB發(fā)生相應的顯色反應。利用該體系的高靈敏度和高選擇性，檢測了L-半胱氨酸，其檢測的線性范圍為0.5-10μM，檢測限低達34.3nM。尿酸是嘌呤代謝的產物，如果體內尿酸濃度過高，將會引起痛風或腎功能衰竭。為了檢測尿酸，Lv[58]首先開發(fā)了BSA穩(wěn)定的Au納米團簇（BSA-AuNCs），在實驗最佳條件下檢測尿酸的檢出限為0.36μM。

新型納米酶在生物分析中的應用12血糖的濃度。其檢測葡萄糖的流程大致如圖2.1b所示：在氧氣存在的情況下，葡萄糖被葡萄糖氧化酶催化生成H2O2和葡萄糖酸。加入FeS納米酶將產生的H2O2催化分解成羥基自由基（OH），進而將無色的3,3",5,5"-四甲基聯(lián)苯胺（TMB）氧化成為藍色氧化態(tài)（oxTMB），產生的顏色變化可以通過肉眼觀察到，也可以在酶標儀儀器中檢測吸光度的變化，進而實現(xiàn)了對體系中葡萄糖準確和靈敏地檢測。圖2.1（a）FeS納米片的合成步驟；（b）FeS納米酶檢測葡萄糖分子的示意圖2.2實驗部分2.2.1試劑和儀器本章實驗所使用的實驗儀器及實驗試劑分別如表2.1和表2.2所示。在整個研究過程中均使用超純水做溶劑。所有購買的試劑無需進一步純化，直接進行使用。磷酸鹽緩沖液（PBS）的濃度為0.01M。表2.1實驗所用儀器實驗儀器規(guī)格型號生產廠家透射電子顯微鏡（TEM）HitachiH-800型日本日立公司掃描電子顯微鏡（SEM）JEOLJSM-6700F型日本電子公司X射線衍射儀（XRD）RigakuD/MAX2200型日本理學公司酶標儀Spark10M型瑞士帝肯公司電子天平FA2004N型上海精密科學儀器有限公司

【參考文獻】：
期刊論文
[1]納米酶:新一代人工模擬酶[J]. 閻錫蘊.  生物化學與生物物理進展. 2018(02)



本文編號：3516552