[发明专利]一种纳米花复合膜的纳米酶H2

说明书

活细胞释放的H₂O₂被认为是疾病诊断和身体状况测量的指标之一，与人体许多疾病密切相关。本发明研制了一种新型纳米酶传感器，用于检测活细胞样品中H₂O₂的浓度。本实验采用高比表面积MOF(ZIF‑67)材料，并对Au@Pt纳米花的制备与催化活性进行了研究，MOF‑Au@Pt复合材料采用核壳结构的双金属纳米花附着在MOF材料上，组装并制备了超灵敏、快速检测过氧化氢的纳米酶传感器。结果表明，在最佳条件下，所制备的传感器MOF材料具有良好的支撑性能同时Au@Pt纳米花具有优异的催化性能，该传感器在0.8～3mM范围内呈良好的线性关系，相关系数为0.9936，检测限为86nM。该传感器具有良好的特异性、重现性和稳定性，与传统滴定法相比，能快速、准确地测定H₂O₂的含量。

技术领域

本发明涉及生物传感器技术领域，尤其涉及一种电化学方法检测H₂O₂的纳米酶生物传感器、及其构建方法和应用，用于血浆样本中H₂O₂含量的检测。

背景技术

人体中的活性氧(ROS)被认为是生成老化物质，损伤遗传因子，造成衰老的元凶之一，其中过氧化氢(H₂O₂)是其中重要一员，血浆中的H₂O₂被认为是疾病诊断和衡量身体状况的指标之一，人们对快速、准确检测H₂O₂有极大需求，电化学检测技术因为灵敏度高，检测限低，方便快捷等优点被认为是检测H₂O₂的理想方法。

过氧化氢(H₂O₂)是一种代表性的活性氧簇(ROS)物质，在生物体内主要来自于细胞呼吸、蛋白质折叠或是各种新陈代谢的终产物，作为动植物体内一系列生理生化反应的调控物质，尽管它们在各种生物和病理事件中作为介质发挥重要作用，但过量和不受控制H₂O₂会引起氧化应激反应，导致器官和组织功能衰退，氧化应激反应在癌症和心血管疾病中均扮演着重要的角色，外部环境中过量的的H₂O₂具有很强的化学活性，因此它同样是氧化应激相关疾病的常见标记物，这是由于活性氧核之外存在不成对的电子，会破坏生物的代谢并导致生物的氧化损伤，同时，H₂O₂具有强氧化性，常被用作高效的消毒杀菌剂，广泛用于食品卫生，纺织，环保，化工等领域，环境残留中的H₂O₂与人体的接触将加速细胞衰老危害人体健康，因此准确、快速、灵敏地检测H₂O₂非常重要，目前，H₂O₂的检测方法主要包括高效液相色谱法，碘化钾法，比色法等，但是，这些方法具对检测人员技能要求高，仪器分析成本高以及现场检测困难等缺点。因此，开发痕量方法对于人体和环境中H₂O₂的检测尤为重要，电化学传感器的灵敏，简单和快速的特点已引起研究人员的广泛关注。

无机纳米材料作为模拟酶，克服了传统生物酶易失活，环境要求苛刻与成本高等缺点，贵金属纳米材料具有稳定性好，催化性强，可重复使用等独特的电子结构特征和物理化学性能，其表面具有大量的活性位点与生物酶功能类似的性质受到广泛关注，其中贵金属纳米材料(Au、Pt等)，金属卟啉及其衍生物通常被认为类似许多酶的催化活性中心，例如辣根过氧化物酶(HRP)。

发明内容

为了克服传统生物酶易失活，环境要求苛刻与成本高等缺点，本发明的首要目的在于提供一种具有重复性好、灵敏度高和稳定性强的H₂O₂纳米酶生物传感器。