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建.pdf

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

2、本研究利用插層剝離，生物分子復合，蛋白質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特的光學性質，結合紫外可見吸收光譜，構建了一系列比色化學傳感器，主要分為以下四個方面:
　　(1)基于CoAl LDH薄層納米片的過氧化物模擬酶活性實現了葡萄糖的比色檢測。利用水溶性小分子天冬酰胺，對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，發(fā)現二維薄層納米片的催化活性大大增加，表現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，同時也與溶液顏色變化梯度成正比，可用于檢測H2O2;同時，基于在葡萄糖氧化酶的作用下葡萄糖能產生H2O2的反應，該實驗也可用于葡萄糖的比色檢測

4、;本實驗對H2O2和葡萄糖的檢測限分別為0.01mmol·L-1和0.05mmol·L-1。此外，實驗還對此比色傳感器的選擇性進行了研究，發(fā)現其對葡萄糖具有較好的選擇性;并選取了兩種果汁作為實際樣品進行了葡萄糖的檢測，得到了較好的結果。
　　(2)利用DNA/CuAl-LDH復合納米片的過氧化物模擬酶活性實現了葡萄糖的高靈敏檢測。本實驗利用鯡魚精DNA生物分子，對CuAl類水滑石在室溫下振蕩剝離，得到了DNA/CuAl-LDH復合

5、納米片材料，采用SEM、TEM、AFM、XRD等表征手段對材料進行了表征。實驗表明，剝離后的類水滑石成為二維薄層納米片并與帶負電荷的鯡魚精DNA形成了復合納米材料，比剝離前的LDH表現出增強的過氧化物模擬酶活性，以DNA/CuAl-LDH復合納米片模擬過氧化物酶，對H2O2和TMB的反應進行催化，從而建立了檢測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。實驗表明該方法對葡萄糖具有較高的選擇性，對

6、實際樣品人血清中的葡萄糖進行了成功的檢測。
　　(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現了對H2O2的比色檢測。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復合材料，并用TEM、EDX、RSS手段對材料進行了表征。研究表明BSA-Pt復合材料能夠很好的催化H2O2和TMB的反應，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過氧化氫的比色方法。檢測的線性范

7、圍為50μmol·L-1-3 mmol·L-1，檢出限達到7.9μmol·L-1肉眼可見的最低檢測濃度為200μ mol·L-1。
　　(4)利用AuNPs獨特的光學性質實現了對過氧亞硝基自由基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電荷的AuNPs上，使AuNPs在一定離子強度下保持分散和溶液顏色不變，當包附AuNPs上的ssDNA被活性ONOO-損傷斷裂成碎片時，AuNPs