随着纳米科技的快速发展,纳米材料在纳米人工模拟酶方面得到了广泛的应用.但是单一的纳米材料由于其局限性和不稳定性而容易发生沉降从而丧失活性.因此,科学家在对生物矿化分子进行充分研究的基础上,发现利用矿化分子中的小肽和蛋白质设计和制备复合纳米材料是一种非常有效和可行的研究手段.本研究利用牛血清白蛋白为模板制备铋-牛血清白蛋白-铂复合纳米材料.其材料拥有很好的稳定性、催化活性以及制备过程环保等特性.蛋白质的结构的引入使材料不容易发生团聚沉降,而铋离子的结合则大大提高了牛血清白蛋白-铂复合纳米材料的催化活性,使其在生物传感器、细胞检测等方面具有很好的应用前景.
　　论文共分为三章:
　　第一章:铋-牛血清白蛋白-铂复合纳米材料的制备及其模拟过氧化物酶性质的研究
　　本章以牛血清白蛋白-铂复合纳米材料为模板,通过铋-铂金属之间相互作用,制备了铋-牛血清白蛋白-铂复合纳米材料.蛋白质模板法不仅可以控制金属内核的形貌与尺寸,同时还对纳米金属内核具有很强的稳定作用.本章研究了铋-牛血清白蛋白-铂复合纳米材料的模拟过氧化物酶特性和稳定性.其结果说明了:所制备的铋-牛血清白蛋白-铂复合纳米材料拥有优秀的模拟过氧化物酶活性,并能在过氧化氢存在下催化多种不同的过氧化物酶底物.此外,本章还发现铋-牛血清白蛋白-铂复合纳米材料对过氧化氢和TMB拥有很强的亲和力,其米氏常数要比其它文献报道的纳米铂材料对过氧化氢和TMB的米氏常数低,说明了铋的加入起了非常重要的作用.而蛋白质外壳的加入也显著地提高了材料在不同极端环境的稳定性,特别是能够耐受高盐浓度(7.5M)和高蛋白质浓度(150mg/mL).
　　第二章:铋-牛血清白蛋白-铂复合纳米材料检测细胞外过氧化氢及葡萄糖
　　本章以铋-牛血清白蛋白-铂复合纳米材料的高模拟过氧化物酶催化活性为基础,通过对其催化反应所需的过氧化氢以及显色底物进行研究,发现了铋-牛血清白蛋白-铂复合纳米材料能够通过MBTH/TOOS显色底物在590nm的紫外吸收波长处检测出葡萄糖的含量,也能通过TMB显色底物在652nm的紫外吸收波长处检测乳腺癌细胞的过氧化氢释放速率.其结果说明了:(1)利用铋-牛血清白蛋白-铂复合纳米材料能在MBTH/TOOS体系中通过检测葡萄糖分解所产生的过氧化氢从而检测出葡萄糖的含量,方法得出的r=0.9987,线性范围为1~100μM,检测限0.2μM(S/N=3).(2)利用铋-牛血清白蛋白-铂复合纳米材料能在TMB体系中通过检测丙二醇甲醚醋酸酯(PMA)刺激后的乳腺癌细胞(MCF-7)所释放的过氧化氢含量从而推算出肿瘤细胞所产生的过氧化氢速率,方法得出的r=0.9974,线性范围为0.5~30μM,检测限68nM(S/N=3),最后算出的细胞过氧化氢释放量为2.66×10-16mol/cell/s.本章所用的方法特异性强,检测速度快,检测限低,并能够对血清样本中的葡萄糖和乳腺癌细胞中的过氧化氢进行检测,具有一定实用价值.
　　第三章:叶酸-铋-牛血清白蛋白-铂复合纳米材料用于肿瘤细胞的检测及杀灭
　　本章以铋-牛血清白蛋白-铂复合纳米粒子为基本材料,通过EDC交联反应,将叶酸与其结合,制备了叶酸-铋-牛血清白蛋白-铂复合纳米材料.所得叶酸-铋-牛血清白蛋白-铂复合纳米材料不仅保留了铋-牛血清白蛋白-铂复合纳米材料的模拟过氧化物酶催化活性,并且其结合的叶酸能和乳腺癌细胞(MCF-7)细胞表面高表达的叶酸受体特异性结合,在过氧化氢存在的条件下催化底物3,3′,5,5′-四甲基联苯胺基(TMB)显色,并通过酶标仪在紫外吸收450nm波长处实现肿瘤细胞的快速、定位检测.此外,在外源性过氧化氢的存在下,叶酸-铋-牛血清白蛋白-铂复合纳米材料还能够对乳腺癌细胞进行选择性杀灭.