[发明专利]一种筒状蛋白纳米反应器在显色检测中的应用

说明书

本发明公开了一种筒状蛋白纳米反应器在显色检测中的应用，以四甲基联苯二胺为发色底物，在筒状蛋白纳米反应器内，H₂O₂还原成H₂O，四甲基联苯二胺被氧化为蓝色的二亚胺化合物，644nm处产生特征吸收峰；加入浓硫酸后，显色反应终止，通过450nm处的吸收峰进行定量分析；筒状蛋白纳米反应器主体为两端开口的筒状蛋白，并且筒状蛋白两端开口处内表面通过疏水作用结合具有催化活性的疏水客体；筒状蛋白的筒壁为多孔结构。将筒状蛋白纳米反应器应用于显色检测可通过纳米尺寸效应提高监测的灵敏度和准确率。

技术领域

本发明涉及生物纳米技术领域，更具体的说是涉及一种筒状蛋白纳米反应器在显色检测中的应用。

背景技术

常见的纳米反应器大体可以分为四大类，即反相微乳液、嵌段共聚物、多孔材料和层状盐酸盐。但人工合成纳米结构的精致性、均一性和单分散性均无法与基于蛋白笼的蛋白纳米反应器相比较。

利用成熟的分子生物学技术，人们可以方便地克隆出纳米蛋白笼组成单元的基因，并且可以利用异源表达体系大量合成出重组蛋白纳米笼，进而为其应用提供基础。

目前，显色检测是一种广泛应用的检测方法，其简便、快捷、准确、检测限低、灵敏度高。而纳米反应器会产生纳米尺寸效应，显著提高反应速率。因此，如何将蛋白笼构筑的单分散性纳米反应器应用于显色检测中、结合敏感的色原底物提高检测灵敏度和准确性成为本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种筒状蛋白纳米反应器在显色检测中的应用，实现了高灵敏度、高准确率的检测。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种筒状蛋白纳米反应器在显色检测中的应用，以四甲基联苯二胺为发色底物，在筒状蛋白纳米反应器内，H₂O₂还原成H₂O，四甲基联苯二胺被氧化为蓝色的二亚胺化合物，644nm处产生特征吸收峰；加入浓硫酸后，显色反应终止，通过450nm处的吸收峰进行定量分析；

筒状蛋白纳米反应器主体为两端开口的筒状蛋白，并且筒状蛋白两端开口处内表面通过疏水作用结合具有催化活性的疏水客体；筒状蛋白的筒壁为多孔结构。

以四甲基联苯二胺为发色底物可配制成液体试剂储存，使用安全方便，且具有较高的检测敏感性。

筒状蛋白两端开口，筒壁为多孔结构，底物分子既可从两端进入筒状蛋白的空腔进行反应，又可穿过筒壁进入空腔；该结构同样有利于产物的释放。

优选地，显色检测具体步骤为：

将20μM筒状蛋白纳米反应器溶液与3mM四甲基联苯二胺溶液等体积混合，静置10min，得到混合液；

之后加入混合液一半体积的含H₂O₂的溶液，30℃水浴锅中孵育20min；

孵育后加入体积分数20％的硫酸终止显色反应，利用紫外可见分光光度计测量450nm处的吸光度；以H₂O₂浓度为横坐标，450nm处的吸光度为纵坐标绘制标准曲线；

检测未知溶液中H₂O₂含量时，测定450nm处的吸光度值，根据标准曲线即可推算出H₂O₂浓度。

优选地，筒状蛋白纳米反应器内径4.5nm，外径14nm，高14.6nm。

优选地，筒状蛋白纳米反应器的制备方法包括如下步骤：