System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种双模式分析α-葡萄糖苷酶活性的纳米酶及其制备方法与应用技术_技高网
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一种双模式分析α-葡萄糖苷酶活性的纳米酶及其制备方法与应用技术

技术编号:42706153 阅读:19 留言:0更新日期:2024-09-13 11:59
本发明专利技术提供了一种双模式分析α‑葡萄糖苷酶活性的纳米酶及其制备方法与应用,属于纳米酶生物传感技术领域。以牛血清白蛋白作为生物矿化模板合成金纳米团簇和含有氧空位的二氧化锰的复合纳米材料BAM。该材料表现出超快的OXD活性,可以在很短的时间内氧化TMB变成蓝色的OX‑TMB。BAM的OXD活性并不像天然的HRP一样依赖活性氧物种,例如O<supgt;2‑</supgt;,·OH和<supgt;1</supgt;O<subgt;2</subgt;,而是与TMB和Au NCs以及MnO<subgt;2‑x</subgt;纳米片之间的电子转移有关。以2‑O‑α‑d‑葡糖吡醇‑L‑抗坏血酸作为酶底物,实现了α‑Glu活性的通过吸光度或荧光信号的变化来分析。该双模检测可以防止假阴性/阳性结果,满足不同分析情况下的不同需求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及纳米酶生物传感,尤其涉及一种双模式分析α-葡萄糖苷酶活性的纳米酶及其制备方法与应用


技术介绍

1、天然酶是典型的生物分子,可以在生物系统中极其温和的条件下加速各种化学反应。为了解决天然酶的不稳定和昂贵问题,纳米酶,即具有类酶性质的纳米材料,由于其高稳定性、耐用性和低成本,已成为取代天然酶的潜在候选者。在各种天然酶中,具有氧化还原酶活性的酶是最早被纳米酶模拟,主要包括氧化酶(oxd)、过氧化物酶、过氧化氢酶和超氧化物歧化酶。oxd类纳米材料可以直接催化有机底物的氧化,如3,3',5,5'-四甲基联苯胺(tmb)、邻苯二胺(opd)和2,2'-叠氮基双(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)(abts)。一般来说,oxd样纳米酶涉及两种类型的机制,这两种机制都与纳米酶的还原能力有关。当tmb作为催化底物时,反应可以描述如下:(1)具有强还原能力的oxd样纳米酶直接催化o2经历两个电子还原生成h2o2;(2)弱还原性纳米酶通过四个电子途径催化o2还原生成h2o。因此,很明显o2是oxd样纳米酶催化循环中必不可少的关键元素。

2、然而,由于水溶液中的溶解氧含量是可变的,它总是随着压力、温度和其他环境而波动,这在实际场景中的分析过程中会造成严重干扰。另一方面,在一般催化过程中氧的活化将导致更多的副反应,并使分析环境进一步复杂化。因此,迫切需要在不需要分子氧的情况下具有高催化能力的类oxd纳米酶。


技术实现思路

1、本专利技术的目的在于针对现有技术的上述不足,提供一种双模式分析α-葡萄糖苷酶活性的纳米酶及其制备方法与应用,该纳米酶具有超高的类oxd样活性,且oxd样活性并不像天然的辣根过氧化物酶(hrp)一样依赖活性氧(ros)物种,例如超氧阴离子(o2-),羟基自由基(·oh)和单线态氧(1o2),而是与tmb和au ncs以及mno2-x纳米片之间的电子转移有关。基于氧化锰纳米材料(bam)超高的类oxd样催化活性,以2-o-α-d-葡糖吡醇-l-抗坏血酸(aa-2g)作为酶底物,实现了α-葡萄糖苷酶活性的双模式(比色/荧光)分析。aa-2g可被α-glu水解为抗坏血酸aa,可明显抑制tmb的氧化,恢复au ncs的荧光。该抑制率和回收率与α-glu活性有关,因此,α-glu的活性可以通过吸光度或荧光信号的变化来分析。该双模检测具有优异的灵敏性且可以防止假阴性/阳性结果。

2、为了实现上述目的,本专利技术采用了如下技术方案:

3、本专利技术的第一目的是提供一种双模式分析α-葡萄糖苷酶活性的纳米酶的制备方法,包括以下具体步骤:

4、s1、以牛血清蛋白为模板制备金纳米团簇:将haucl4·3h2o水溶液加入至牛血清蛋白水溶液中,进行剧烈搅拌,搅拌稳定后,添加碱调节ph至11.8~12.2,于37℃充分反应后,经第一纯化得到金纳米团簇水溶液;

5、s2、将au ncs的水溶液与锰盐溶液混合,添加碱调节ph至10.8~11.2,搅拌反应稳定后,经第二纯化得到金纳米团簇复合氧化锰纳米材料,即所述纳米酶。

6、进一步的,所述的牛血清白蛋白溶液的浓度为10-50mg/ml,haucl4·3h2o溶液的浓度为5-10mm。

7、进一步的,所述的第一纯化过程为:使用超滤管的分子截留量在10-30kda,在转速为5000-7000r/min条件下离心5-10min。

8、进一步的,所述锰盐为mn(ac)2·4h2o、mncl2和kmno4中的任一种或多种。

9、进一步的,所述锰盐中的锰离子与au ncs的摩尔比为0.5:1~1.5:1。

10、本专利技术的第二目的是提供采用上述的制备方法制备得到的纳米酶。

11、进一步的,所述纳米酶的粒径为2~20nm。

12、本专利技术的第三目的是提供上述的纳米酶在检测α-葡萄糖苷酶中的应用。

13、本专利技术的第四目的是提供一种检测α-葡萄糖苷酶活性的试剂盒,包含上述的纳米酶。

14、本专利技术的第五目的是提供一种检测α-葡萄糖苷酶活性的方法,将含有α-葡萄糖苷酶的样品、2-o-α-d-葡糖吡醇-l-抗坏血酸在tris-hcl缓冲溶液中孵育,然后加入上述的纳米酶进行孵育,在385nm±4nm的激发波长下,记录溶液的荧光光谱本专利技术。

15、与现有技术相比,本专利技术的有益效果是:

16、(1)本专利技术提供的一种双模式分析α-葡萄糖苷酶活性的纳米酶的制备方法,通过采用快速、温和的生物矿化法,构建了以牛血清白蛋白为模板合成的具有超高oxd样活性和红色荧光性质的双功能杂化金纳米团簇复合氧化锰纳米材料bam。

17、(2)本专利技术提供的纳米酶的oxd活性并不像天然的辣根过氧化物酶(hrp)一样依赖ros,而是与tmb和au ncs以及mno2-x纳米片之间的电子转移有关。

18、(3)本专利技术提供的纳米酶以2-o-α-d-葡糖吡醇-l-抗坏血酸(aa-2g)为底物,实现了对α-葡萄糖苷酶活性的双模式(比色/荧光)分析,具有较高的灵敏度,可防止假阳性/阴性结果的能力,提供更可靠和准确的结果。

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【技术保护点】

1.一种双模式分析α-葡萄糖苷酶活性的纳米酶的制备方法,其特征在于,包括以下具体步骤:

2.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述的牛血清白蛋白溶液的浓度为10-50mg/mL,HAuCl4·3H2O溶液的浓度为5-10mM。

3.如权利要求2所述的制备方法,其特征在于,所述的第一纯化过程为:使用超滤管的分子截留量在10-30kDa,在转速为5000-7000r/min条件下离心5-10min。

4.如权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述锰盐为Mn(AC)2·4H2O、MnCl2和KMnO4中的任一种或多种。

5.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述锰盐中的锰离子与Au NCs的摩尔比为0.5:1~1.5:1。

6.一种采用如权利要求1~5中任一项所述的制备方法得到的纳米酶。

7.如权利要求6所述的纳米酶,其特征在于,所述纳米酶的粒径为2~20nm。

8.如权利要求6或7中所述的纳米酶在检测α-葡萄糖苷酶中的应用。

9.一种检测α-葡萄糖苷酶活性的试剂盒,其特征在于,包括如权利要求6或7中所述的纳米酶。

10.一种检测α-葡萄糖苷酶活性的方法,其特征在于,将含有α-葡萄糖苷酶的样品、2-O-α-d-葡糖吡醇-L-抗坏血酸在Tris-HCl缓冲溶液中孵育,然后加入如权利要求6或7中所述的纳米酶进行孵育,在385nm±4nm的激发波长下,记录溶液的荧光光谱。

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【技术特征摘要】

1.一种双模式分析α-葡萄糖苷酶活性的纳米酶的制备方法,其特征在于,包括以下具体步骤:

2.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述的牛血清白蛋白溶液的浓度为10-50mg/ml,haucl4·3h2o溶液的浓度为5-10mm。

3.如权利要求2所述的制备方法,其特征在于,所述的第一纯化过程为:使用超滤管的分子截留量在10-30kda,在转速为5000-7000r/min条件下离心5-10min。

4.如权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述锰盐为mn(ac)2·4h2o、mncl2和kmno4中的任一种或多种。

5.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述锰盐中的锰离子与au nc...

【专利技术属性】
技术研发人员:许子强张风仙陈智
申请(专利权)人:湖北大学
类型:发明
国别省市:

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