近日,美高梅MGM33999 “功能生物材料与分析新方法” 课题组在纳米酶分析传感方面取得新进展,在环境科学领域国际权威期刊《Journal of Hazardous Materials》(中科院1区,TOP期刊,IF2019=9.038)在线发表了题为“Hollow MnFeO oxide derived from MOF@MOF with multiple enzyme-like activities for multifunction colorimetric assay of biomolecules and Hg2+”的研究论文,文章中文名字为《金属有机框架MOF@MOF衍生的具有多酶活性的中空MnFeO氧化物,用于多功能比色检测生物分子和汞(II)离子》,(https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2020.123979)。
纳米酶是指具有类酶催化活性的功能纳米材料,过氧化物酶和氧化物酶是一种铁基模拟酶,可以催化过氧化氢,氧化酚类和胺类化合物,应用于环境催化、造纸、食品、生物合成等众多领域。然而,由于纳米酶的活性中心及催化过程非常复杂,仿生构建具有多酶活性的纳米酶一直是该领域的难点和挑战。
过氧化氢和半胱氨酸在生物体内因其异常的浓度水平会引起心脏病、神经退行等其它综合症。此外,过量的汞(II)离子也会对人体脑、神经和内分泌系统造成损害。受到过氧化物酶催化活性中心结构的启发,本文利用离子调制、巯基乙酸蚀刻并结合煅烧技术制备了一种中空MnFeO氧化物。并首次证明了可以通过调节pH值突显其中空MnFeO氧化物的内在氧化酶和过氧化物酶特性,提出了无酶多功能检测过氧化氢、半胱氨酸和汞(II)离子的比色传感新策略,构建了一种具有多酶活性的多功能比色生物传感器。为了更深入地探讨该纳米酶的催化性能与催化机理,我们深入开展了多酶活性的酶学性质、动力学、自由基分析、形貌及合成条件对活性的影响、同其它纳米酶的对比等方面的研究。该研究为后续的生物医学和环境监测领域奠定了一定的基础。
美高梅MGM33999生物资源化学硕士生党阳和代昌莲同学为论文的共同第一作者,美高梅MGM33999饶含兵教授为论文通讯作者,该研究得到了国家自然科学基金项目和我校“双支计划”团队的支持。