论文部分内容阅读
纳米酶是一种本身具有酶活性的纳米尺度材料,可以作为天然酶的替代物,具有稳定性强、价格低廉和可回收利用等优点。其中,具有类过氧化物酶和类氧化酶性质的纳米酶尤为引人关注。因为,在双氧水存在或不存在的情况下,它们也可以催化酶底物发生颜色变化。通过这种显色反应,联合简单、快速和实用的比色法等分析手段可实现对生物分子的灵敏检测。本文设计和合成了多种形貌不同的纳米酶材料,并详细研究分析了影响它们过氧化物酶或氧化酶活性的因素,利用纳米酶优异的性质实现了对葡萄糖和尿酸分子的准确检测,研究结果表明所合成的新型纳米酶在生物分析中具有良好的应用潜力。（1）在本项研究工作中,我们利用含硫有机物谷胱甘肽（GSH）提供硫元素,再结合GSH的还原性质,简单快速地合成了无机FeS纳米片（FeS nanosheets）。合成的FeS纳米片采用的原料简单且合成步骤易操作,可以大大减少生产费用。它本身具有过氧化物酶活性,能够催化过氧化物酶底物3,3’,5,5’-四甲基联苯胺（TMB）和过氧化氢（H2O2）。对其进行稳态动力学实验研究,发现其对底物的亲和能力与辣根过氧化物酶（HRP）相仿,能够取代HRP应用到分子检测。将FeS纳米酶与比色法结合,灵敏地检测了葡萄糖。该方法检测的线性范围是1-150μM,检测限低达0.3μM,且抗干扰能力强,并完成了对人体血糖的检测。（2）在此项研究中,我们成功地制备了具有三角形形貌的PtBi纳米片（PtBi nanosheets）,这是一种新型纳米酶。它不仅具有Pt的过氧化物酶活性,而且与单金属Pt相比,PtBi纳米酶活性更强,其活性可通过调节Bi的添加量来进行调控。与HRP相比,它拥有更好的温度耐受性,对TMB的亲和力更好。利用PtBi纳米酶优异的性质与比色法相结合,把它应用到对葡萄糖的检测,取得了满意的效果。检测葡萄糖的线性范围为0.1-300μM,检测限低至0.05μM,而且此方法对葡萄糖的选择性强,并实现了对人体血糖浓度的检测。（3）在本次研究工作中,我们采用简单快速的合成方法制备了CoOOH纳米片（CoOOH nanosheets）并首次报道了该材料具有良好的氧化酶活性,能够直接把无色TMB氧化成其对应的蓝色氧化态（ox TMB）。以CoOOH纳米酶为基础,加入底物TMB,把它氧化成ox TMB,随后再加入具有还原性质的尿酸,颜色变浅,吸光度发生变化,从而成功实现了对尿酸的检测,检测线性范围是5-150μM,检测限为1.6μM,满足临床检测的需求。