基于類水滑石薄層納米片和貴金屬納米粒子的比色傳感器的構(gòu)建.pdf

1、光化學(xué)傳感器利用光信號(hào)通過分子的發(fā)光現(xiàn)象或吸收光譜的變化來探測(cè)分子間的相互作用，易于傳遞和控制，靈敏度高，越來越受到人們的青睞。比色化學(xué)傳感器作為光化學(xué)傳感器的一種，具有方法簡(jiǎn)單，成本低廉，響應(yīng)快速，能可視化檢測(cè)等特點(diǎn)，受到國內(nèi)外科研人員的大量關(guān)注，廣泛應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測(cè)，食品安全，生物分析，疾病檢測(cè)等領(lǐng)域。近年來，納米材料由于獨(dú)特的物理和化學(xué)性質(zhì)，具有量子效應(yīng)、比表面積大，催化活性好且易于功能化，為發(fā)展高靈敏光化學(xué)傳感器提供了便利的平臺(tái)。

2、本研究利用插層剝離，生物分子復(fù)合，蛋白質(zhì)原位合成的方法制備了一系列納米材料，并基于材料的過氧化物模擬酶活性及獨(dú)特的光學(xué)性質(zhì)，結(jié)合紫外可見吸收光譜，構(gòu)建了一系列比色化學(xué)傳感器，主要分為以下四個(gè)方面:
　　(1)基于CoAl LDH薄層納米片的過氧化物模擬酶活性實(shí)現(xiàn)了葡萄糖的比色檢測(cè)。利用水溶性小分子天冬酰胺，對(duì)CoAl層狀類水滑石在45℃水浴振蕩條件下剝離，得到穩(wěn)定存放的粉紅色膠狀懸浮液，采用SEM、TEM、XRD、AFM等多種表征

3、手段，證實(shí)了材料由規(guī)則六邊形層狀材料剝離成了不規(guī)則薄層納米片。將剝離前后的材料用于催化H2O2與TMB的顯色反應(yīng)，發(fā)現(xiàn)二維薄層納米片的催化活性大大增加，表現(xiàn)出極好的過氧化物模擬酶活性，在CoAl LDH薄層納米片的催化下，TMB氧化產(chǎn)物的紫外可見吸收光譜在652nm下的吸光度與H2O2濃度成正比，同時(shí)也與溶液顏色變化梯度成正比，可用于檢測(cè)H2O2;同時(shí)，基于在葡萄糖氧化酶的作用下葡萄糖能產(chǎn)生H2O2的反應(yīng)，該實(shí)驗(yàn)也可用于葡萄糖的比色檢測(cè)

4、;本實(shí)驗(yàn)對(duì)H2O2和葡萄糖的檢測(cè)限分別為0.01mmol·L-1和0.05mmol·L-1。此外，實(shí)驗(yàn)還對(duì)此比色傳感器的選擇性進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)其對(duì)葡萄糖具有較好的選擇性;并選取了兩種果汁作為實(shí)際樣品進(jìn)行了葡萄糖的檢測(cè)，得到了較好的結(jié)果。
　　(2)利用DNA/CuAl-LDH復(fù)合納米片的過氧化物模擬酶活性實(shí)現(xiàn)了葡萄糖的高靈敏檢測(cè)。本實(shí)驗(yàn)利用鯡魚精DNA生物分子，對(duì)CuAl類水滑石在室溫下振蕩剝離，得到了DNA/CuAl-LDH復(fù)合

5、納米片材料，采用SEM、TEM、AFM、XRD等表征手段對(duì)材料進(jìn)行了表征。實(shí)驗(yàn)表明，剝離后的類水滑石成為二維薄層納米片并與帶負(fù)電荷的鯡魚精DNA形成了復(fù)合納米材料，比剝離前的LDH表現(xiàn)出增強(qiáng)的過氧化物模擬酶活性，以DNA/CuAl-LDH復(fù)合納米片模擬過氧化物酶，對(duì)H2O2和TMB的反應(yīng)進(jìn)行催化，從而建立了檢測(cè)過氧化氫和葡萄糖的比色方法，檢出限分別為0.01mmol·L-1和8μmol·L-1。實(shí)驗(yàn)表明該方法對(duì)葡萄糖具有較高的選擇性，對(duì)

6、實(shí)際樣品人血清中的葡萄糖進(jìn)行了成功的檢測(cè)。
　　(3)基于牛血清白蛋白原位生成鉑納米粒子的過氧化物模擬酶活性實(shí)現(xiàn)了對(duì)H2O2的比色檢測(cè)。利用牛血清白蛋白氨基酸殘基的還原性，在水溶液中無外加還原劑的情況下，原位合成了BSA-Pt復(fù)合材料，并用TEM、EDX、RSS手段對(duì)材料進(jìn)行了表征。研究表明BSA-Pt復(fù)合材料能夠很好的催化H2O2和TMB的反應(yīng)，具有較高的過氧化物模擬酶活性，由此建立了一種快速檢測(cè)過氧化氫的比色方法。檢測(cè)的線性范

7、圍為50μmol·L-1-3 mmol·L-1，檢出限達(dá)到7.9μmol·L-1肉眼可見的最低檢測(cè)濃度為200μ mol·L-1。
　　(4)利用AuNPs獨(dú)特的光學(xué)性質(zhì)實(shí)現(xiàn)了對(duì)過氧亞硝基自由基ONOO-斷裂損傷ssDNA的比色分析。一定鏈長的ssDNA是自由螺旋的，能夠靠靜電吸附在帶負(fù)電荷的AuNPs上，使AuNPs在一定離子強(qiáng)度下保持分散和溶液顏色不變，當(dāng)包附AuNPs上的ssDNA被活性O(shè)NOO-損傷斷裂成碎片時(shí)，AuNPs