【摘 要】
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纳米酶是近几年的研究热点之一,相比于传统的生物酶具有制备简单、性能稳定、易于保存和运输等优点,在分析传感领域有着广泛的应用前景。二硫化钼是一种典型的过渡金属硫化物,已在光催化、电化学催化析氢和疾病治疗等领域得到广泛应用。二硫化钼纳米材料的研究主要集中于二维(2D)二硫化钼纳米片,对于尺寸小于10 nm的二硫化钼量子点(MoS_2 QDs)的研究却相对较少。近年来,一些研究发现MoS_2 QDs具有
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纳米酶是近几年的研究热点之一,相比于传统的生物酶具有制备简单、性能稳定、易于保存和运输等优点,在分析传感领域有着广泛的应用前景。二硫化钼是一种典型的过渡金属硫化物,已在光催化、电化学催化析氢和疾病治疗等领域得到广泛应用。二硫化钼纳米材料的研究主要集中于二维(2D)二硫化钼纳米片,对于尺寸小于10 nm的二硫化钼量子点(MoS2 QDs)的研究却相对较少。近年来,一些研究发现MoS2 QDs具有类过氧化物酶活性,并将其应用于简单的比色分析。然而对于MoS2 QDs的模拟酶活性进行可控调节方面的研究还有待发展,具有模拟酶活性的MoS2 QDs的应用范围还有待扩展。纳米酶的酶活性不仅受到形貌、组成、尺寸的影响,在一定程度上也受到纳米材料在水溶液中聚集状态的影响。本论文制备了三种不同形貌的MoS2纳米材料,探究了尺寸、形貌对材料模拟酶活性的影响,选用MoS2 QDs做检测探针实现对药物的分析检测应用。在此基础上,系统研究了调节剂(Fe3+/焦磷酸盐)对MoS2 QDs的类过氧化物酶活性的影响,深入探究了Fe3+/焦磷酸盐体系对MoS2 QDs的聚集状态和酶活性的调控机制,并发掘出一种纳米酶活性有效调控的新策略进而实现灵敏、可靠的实际药品快速检测方法。首先,我们通过简单、绿色的水热法合成了具有类过氧化物酶活性的三种MoS2纳米材料并对其形貌、尺寸等性质进行了表征。稳态动力学数据用以表征纳米材料的模拟酶活性,定量比较了不同形貌的MoS2纳米材料模拟酶活性大小。其次,本论文采用Fe3+/焦磷酸盐调节体系实现了对MoS2 QDs酶活性的可控调节并深入探究了其作用机制。选用Fe3+诱导MoS2 QDs发生聚集使其尺寸明显增大,对比单分散的MoS2 QDs聚集后酶活性明显增强。焦磷酸盐与Fe3+之间的络合作用会使MoS2 QDs发生解聚使其恢复为单分散状态,进而减弱MoS2 QDs酶活性。MoS2 QDs酶活性可控调节是因为Fe3+/焦磷酸盐体系改变了MoS2 QDs在溶液中的状态。最后,基于聚集/分散可控调节MoS2 QDs类过氧化物酶活性体系,我们开发了一种应用于实际药品的快速检测方法。阿仑膦酸钠(ALDS)和去铁酮(DFP)是两种生活中的常见药物,都可以与Fe3+发生络合进而减弱MoS2 QDs聚集体的酶活性。基于此,通过紫外-可见吸收光谱和智能手机作为检测器实现了对ALDS和DFP的高灵敏定量检测,进一步推广应用于实际药品的有效检测。
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