PtCu3纳米酶的制备与金属—卟啉MOF的功能化及其用于化学传感器的构建

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化学传感器因其简单、便携、灵敏度高等特点在生物医学分析、成像、环境保护等方面具有无可比拟的优势和广阔的应用前景。为了拓展化学传感器在食品检测和医疗诊断领域中的应用,本论文合成了Pt Cu3纳米酶及Au纳米粒子(Au NPs)功能化的金属-卟啉纳米片(Au@C-Cu T),构建了基于紫外可见分光光度法和电化学方法的化学传感器,实现了水果表面有机磷农药和人血清中凝血酶的分析检测。具体研究内容如下:1.在食品质量的监测过程中,为了能够快速且灵敏地检测有机磷农药,合成了一种具有不规则多面体形貌的Pt Cu3合金纳米粒子,利用Pt Cu3纳米粒子的类过氧化物酶活性和乙酰胆碱酯酶的催化活性,构建了一种比色传感器,可以灵敏地检测有机磷农药。传感器不仅具有线性范围宽(1 ng m L-1-10 mg m L-1)的特点,并且检测限可以低至0.5 ng m L-1。同时,基于上述比色原理我们制备了可视化检测试纸,利用手机上的颜色识别软件可以对水果表面的有机磷农药残留进行定量分析,从而拓展了比色传感器在实际生活中的应用。2.构建了一种具有“三明治夹芯结构”的电化学传感器,实现了对人血清中凝血酶(TB)含量的超灵敏检测。以玻碳电极作为工作电极,将Au@C-Cu T二维纳米片修饰在工作电极表面,可以增加工作电极的比表面积,并且可以通过S-Au键将Apt1固定在工作电极上。Apt1可以与TB的第一个活性位点发生特异性结合,而TB的另一个活性位点又可以特异性结合Apt2。与Apt2通过Pt-N键相连的Pt Cu3可以催化过氧化氢(H2O2)发生电化学还原反应,从而产生显著的还原电流。因此,在本文构建的电化学体系中,H2O2的还原电流随着TB浓度的增加不断增强,从而实现TB的电化学检测。该方法具有线性范围宽(0.01 p M-32n M),检出限低(0.01 p M)的优点,并且灵敏度高、重现性好、稳定性强,为人血清中TB的检测提供了高效、准确的方法。
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