【技术实现步骤摘要】
本申请涉及生物介导绿色纳米合成，尤其涉及一种基于生物载体负载的金属催化剂、制备方法及其用途。
技术介绍
1、生物介导绿色纳米合成是一种利用生物体或生物分子(如植物提取物、微生物、酶等)来合成纳米材料的环保方法。与传统的物理或化学合成方法相比，生物介导的合成具有低成本、低能耗、无毒副产物和可持续发展的特点，被视为纳米材料制备领域中的绿色技术。利用生物介导方法制备的纳米材料因其独特的物理化学性质，在医学、环境治理、催化等领域有广泛的应用前景。
2、通过生物介导方法合成的纳米金属催化剂具有更好的分散性和更高的催化活性。这些催化剂不仅保留了天然酶的高效催化能力，同时克服了天然酶的易失活、难以规模化生产等缺点。通过开发基于新型纳米催化剂的比色检测方法，可以实现对多种疾病标志物的快速检测。这种方法不仅提高了检测的灵敏度和特异性，还能够显著降低检测成本，使其适用于大规模筛查和早期诊断。例如，设计特异性识别酸性磷酸酶或尿酸的纳米金属催化剂，并将其应用于比色检测中，可以实现对前列腺癌或痛风等疾病的早期检测，进而提高患者的治疗效果和生存率。因此，利用新型纳米催化剂开发不同疾病标志物的比色检测方法，对于疾病标志物快速检测具有重要意义。
技术实现思路
1、基于此，本申请提供了一种基于生物载体负载的金属催化剂、制备方法及其用途，所述的催化剂具有多种酶的催化活性。
2、本申请具体技术方案如下：
3、1.一种基于生物载体负载的金属催化剂：
4、所述金属催化剂具有类
5、所述金属催化剂通过下述方法制备：
6、向生物载体中加入一种或两种以上的含有金属离子的溶液，得到混合液；
7、向所述生物载体与金属离子的混合溶液中加入还原剂进行还原反应，所述还原剂包括但不限于硼氢化钠、氢氧化钠、抗坏血酸和柠檬酸钠以形成金属纳米颗粒负载在生物载体表面的金属催化剂。
8、2.根据项1所述的金属催化剂，其中，所述硼氢化钠的添加速率为0.01-10ml/min；和/或
9、其中所述硼氢化钠和氢氧化钠的质量比为1:1-4；
10、所述硼氢化钠和抗坏血酸的质量比为1:4-9；
11、所述硼氢化钠和柠檬酸钠的质量比为1:4-15。
12、3.根据项1或2所述的金属催化剂，其中所述金属离子包含选自fe、al、cu、au、pt、pd、ni、ti和ag中的一种或两种以上；和/或
13、其中两种金属离子的质量比为1-9:9-1。
14、4.根据项1-3中任一项所述的金属催化剂，其中所述生物载体包含多肽，优选地，所述多肽包含噬菌体，优选为m13噬菌体；
15、进一步优选地，所述生物载体的浓度为0.5×10^11～10×10^11pfu/l。
16、5.根据项1-4中任一项所述的金属催化剂，所述金属纳米颗粒的d90为0.1nm至100nm，并且所述金属纳米颗粒分布在生物载体表面；
17、优选地，所述金属催化剂的颗粒形貌为花状、球型、棒状或簇状中的一种。
18、6.一种制备基于生物载体负载的金属催化剂的方法，其包括：
19、向生物载体中加入一种或两种以上的含有金属离子的溶液，得到混合液；
20、向所述生物载体与金属离子的混合溶液中加入还原剂进行还原反应，所述还原剂包括但不限于硼氢化钠、氢氧化钠、抗坏血酸和柠檬酸钠以形成金属纳米颗粒负载在生物载体表面的金属催化剂。
21、7.根据项6所述的方法，其中所述硼氢化钠的添加速率为0.01-10ml/min；和/或
22、其中所述硼氢化钠和氢氧化钠的质量比为1:1-4；
23、所述硼氢化钠和抗坏血酸的质量比为1:4-9；
24、所述硼氢化钠和柠檬酸钠的质量比为1:4-15。
25、8.根据项6或7所述的方法，其中所述金属离子包含选自fe、al、cu、au、pt、pd、ni、ti和ag中的一种或两种以上；和/或
26、其中两种金属离子的质量比为1-9:9-1；和/或
27、所述生物载体包含多肽，优选地，所述多肽包含噬菌体，优选为m13噬菌体；
28、进一步优选地，所述生物载体的浓度为0.5×10^11～10×10^11pfu/l；
29、优选地，所述金属催化剂为项1-5中任一项所涉及的金属催化剂。
30、9.项1-5中任一项所述的金属催化剂或者项6-8中任一项所述的金属催化剂在用于诊断前列腺癌、痛风或糖尿病的试剂盒中的用途。
31、10.一种用于诊断前列腺癌、痛风或糖尿病的试剂盒，其包含项1-5中任一项所述的金属催化剂或者项6-8中任一项所述的金属催化剂。
32、专利技术的效果
33、本申请所述的金属催化剂能够在常温常压的温和条件下制备，这种合成方法不仅简单易行，而且适合大规模生产。通过调整合成过程中各个变量，如金属离子类型、生物载体的添加量、还原剂的选择和添加顺序，可以精确控制纳米颗粒的粒径、形貌、贵金属的种类、贵金属的负载率及最终产率。这种多功能的可调控性使得该金属催化剂具备多种酶的催化活性，并且能够适应不同的生物医学应用需求。
34、所得催化剂表现出高催化活性，在生物医学领域，尤其是在疾病标志物的预测诊断中具有广泛的应用前景。例如，该催化剂可用于前列腺癌、痛风、糖尿病等重大疾病的标志物检测，提供了一种高效、经济且准确的早期诊断工具。
35、相比于单一金属催化剂，本申请中的组合金属催化剂显示出更高的催化活性和更高的颗粒收率。这意味着在相同的反应条件下，组合催化剂能够更有效地催化目标反应，同时生成的纳米颗粒数量更多，表现出更好的工业应用潜力。这种优越性不仅有助于提高检测的灵敏度和准确性，还能够降低整体成本，使其在大规模筛查和临床应用中更具竞争力。
36、总之，本申请中的金属催化剂通过优化合成工艺和材料组合，提供了一种具有高活性、高稳定性和环境友好性的纳米催化剂。这种催化剂在生物医药及诊断试剂中的应用，尤其是对前列腺癌、痛风、糖尿病等疾病标志物的检测，展现出了广阔的市场潜力和应用前景。
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1.一种基于生物载体负载的金属催化剂：
2.根据权利要求1所述的金属催化剂，其中，所述硼氢化钠的添加速率为0.01-10mL/min；和/或
3.根据权利要求1或2所述的金属催化剂，其中所述金属离子包含选自Fe、Al、Cu、Au、Pt、Pd、Ni、Ti和Ag中的一种或两种以上；和/或
4.根据权利要求1-3中任一项所述的金属催化剂，其中所述生物载体包含多肽，优选地，所述多肽包含噬菌体，优选为M13噬菌体；
5.根据权利要求1-4中任一项所述的金属催化剂，所述金属纳米颗粒的D90为0.1nm至100nm，并且所述金属纳米颗粒分布在生物载体表面；
6.一种制备基于生物载体负载的金属催化剂的方法，其包括：
7.根据权利要求6所述的方法，其中所述硼氢化钠的添加速率为0.01-10mL/min；和/或
8.根据权利要求6或7所述的方法，其中所述金属离子包含选自Fe、Al、Cu、Au、Pt、Pd、Ni、Ti和Ag中的一种或两种以上；和/或
9.权利要求1-5中任一项所述的金属催化剂或者权利要求6-
10.一种用于诊断前列腺癌、痛风或糖尿病的试剂盒，其包含权利要求1-5中任一项所述的金属催化剂或者权利要求6-8中任一项所述的金属催化剂。
...【技术特征摘要】
1.一种基于生物载体负载的金属催化剂：
2.根据权利要求1所述的金属催化剂，其中，所述硼氢化钠的添加速率为0.01-10ml/min；和/或
3.根据权利要求1或2所述的金属催化剂，其中所述金属离子包含选自fe、al、cu、au、pt、pd、ni、ti和ag中的一种或两种以上；和/或
4.根据权利要求1-3中任一项所述的金属催化剂，其中所述生物载体包含多肽，优选地，所述多肽包含噬菌体，优选为m13噬菌体；
5.根据权利要求1-4中任一项所述的金属催化剂，所述金属纳米颗粒的d90为0.1nm至100nm，并且所述金属纳米颗粒分布在生物载体表面；
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【专利技术属性】
技术研发人员：陈博，李付龙，张柳，李楠楠，王苗苗，
申请(专利权)人：北京衍微科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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