隨著科技的進步和社會的發(fā)展,人們的生活質量逐步提升,食品安全問題也逐漸進入公眾視野。食品中的內源性和外源性污染正危害著人們的健康,其中酚類污染物作為外源污染物中對人體最有害的污染物之一正逐步進入公眾的視野。酚類污染物被廣泛應用于工農業(yè)的生產當中,因處理和排放不當,極易使地表水受到污染,并通過食物鏈進行富集,最終危害動物體和人體的健康,而生活中的飲用水大多采用地表水作為原水并通過凈化得到,因此對于飲用水中酚類污染物的檢測具有至關重要的意義。納米模擬酶（簡稱納米酶,Nanozyme）是一類具有類酶催化特性的納米材料,因其與天然酶相比具有高穩(wěn)定性、成本低廉等優(yōu)點而引起了人們的廣泛關注。近年來,大量納米酶被用于模擬多種天然酶,包括氧化酶、過氧化物酶、過氧化氫酶等,其類酶催化特性使得納米酶被廣泛應用于生化檢測、環(huán)境治理、生物醫(yī)學等諸多領域。然而,盡管納米酶的穩(wěn)定性高、價格低廉且易于制備,其仍存在催化活性較低、選擇性較差等問題�；谝陨蠁栴},本文將通過對具有類酶催化活性的納米材料進行合理調控,進而設計多種納米酶基比色傳感器及陣列,并將其應用于飲用水中典型酚類污染物的可視化快速檢測,主要內容包括:1... 

【文章來源】：江蘇大學江蘇省

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

（A）ssDNA誘導調控AuNPs用于比色檢測苯酚[27]；（B）HRP-無機雜化納米花的制備過程及其對苯酚的檢測機理圖[28]

納米酶基比色傳感器的設計及其對飲用水中酚類污染物的檢測研究6活性，可以在H2O2的存在下，催化底物3,3,5,5-四甲基聯(lián)苯胺（TMB）發(fā)生顯色反應（圖1.2），從而達到檢測葡萄糖的目的。過氧化物模擬酶因其在生物傳感和免疫測定領域具有廣闊的應用前景而備受關注。圖1.2Fe3O4納米顆粒負載石墨烯納米材料制備示意圖[49]Fig.1.2PreparationmechanismofFe3O4NPs-loaded3Dgraphenenanocomposites（2）氧化酶氧化酶是指可以直接催化水體中的溶解氧產生超氧陰離子（O2–）從而使底物發(fā)生氧化的一類酶，具體的催化機理如下：AH+O2A+H2OAH+O2+H2OA+H2O2（1.2）通常來說，氧化酶的名稱是由被氧化的底物所決定的，例如葡萄糖氧化酶（GOx）、乙醇氧化酶（AOx）、乳酸氧化酶（Lox）、膽固醇氧化酶（Cox）和尿酸氧化酶（UOx）等，這些酶所作用的底物分別是葡萄糖、乙醇、乳酸、膽固醇和尿酸。到目前為止，已經發(fā)現(xiàn)有幾種納米材料可以表現(xiàn)出類氧化酶催化活性，如Au@Pt[50]、MnO2[51]和CeO2[52]等。Liu等人[45]合成了一種具有氧化酶催化活性的MnO2納米片，并基于此構建了一種谷胱甘肽（GSH）的比色檢測方法。具體檢測機理如圖1.3所示，在MnO2納米片的催化作用下，TMB被氧化成藍色產物–TMBox，紫外可見吸收峰在650nm處明顯上升，當向反應體系中加入GSH時，GSH可顯著抑制納米酶的催化作用，導致650nm處的吸收峰降低，且反應體系的顏色變淺，根據(jù)反應體系顏色的變化，可達到可視檢測GSH的目的。oxidaseoxidase

江蘇大學碩士學位論文7圖1.3MnO2納米片作為氧化酶檢測GSH的示意圖及對應的紫外–可見吸收光譜圖和照片[45]Fig.1.3CatalyticmechanismofMnO2nanosheetswithoxidase-likeactivityfordetectionofGSHandthecorrespondingU-visabsorptionspectraandphotograph（3）過氧化氫酶過氧化氫酶是指可以催化H2O2分解為水和氧氣的酶，反應機理如下所示：2H2O22H2O+O2（1.3）H2O2作為超氧自由基反應過程的穩(wěn)定終產物，在生物系統(tǒng)中具有雙重作用。它既可以充當信號分子，也可以充當非自由基的活性氧。雖然H2O2本身較為穩(wěn)定且活性較低，但其可通過芬頓反應轉化為高活性對人體有危害的OH。而在自然界中，過氧化氫酶是將H2O2催化分解為無害且活性較低的氧氣的最有效的酶[53,54]。到目前為止，許多金屬氧化物被發(fā)現(xiàn)具有類過氧化氫酶催化活性，如氧化鐵Fe2O3納米顆粒、Co3O4納米顆粒和RuO2納米顆粒等[55,56]，但目前過氧化氫酶的應用領域尚未大量報道，因此需深入探究。（4）超氧化物歧化酶超氧化物歧化酶（SOD）是一類可以催化O2–產生H2O2和氧氣的酶，反應機理如下所示：2O2–+2H+H2O2+O2H2O2O2+2H2O（1.4）活性氧（ROS）是存在于人體和動物體中一類氧的單電子還原產物，包括O2–、OH和H2O2等。這些物質在人體細胞中具有很高的活性，當活性氧累計過多時，會對機體造成一定的損傷，例如臟器受損，機體產生炎癥等，而SOD是人體細胞中重要的抗氧化酶，可以有效清除人體過多的ROS。由于天然的SOD穩(wěn)定性較差且成本較高，因此需CatalaseoxidaseSOD


本文編號：3426913