四川高校研發(fā)可用于環(huán)境傳感領(lǐng)域的納米酶

近日，四川農(nóng)業(yè)大學(xué)理學(xué)院“功能生物材料與分析新方法”課題組在納米酶分析傳感方面取得新進展，在環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域國際權(quán)威期刊《Journal of Hazardous Materials》(中科院1區(qū)，TOP期刊，IF2019=9.038)在線發(fā)表了題為“Hollow MnFeO oxide derived from MOF@MOF with multiple enzyme-like activities for multifunction colorimetric assay of biomolecules and Hg2+”的研究論文，文章中文名字為《金屬有機框架MOF@MOF衍生的具有多酶活性的中空MnFeO氧化物，用于多功能比色檢測生物分子和汞(II)離子》，(https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2020.123979)。

納米酶是指具有類酶催化活性的功能納米材料，過氧化物酶和氧化物酶是一種鐵基模擬酶，可以催化過氧化氫，氧化酚類和胺類化合物，應(yīng)用于環(huán)境催化、造紙、食品、生物合成等眾多領(lǐng)域。然而，由于納米酶的活性中心及催化過程非常復(fù)雜，仿生構(gòu)建具有多酶活性的納米酶一直是該領(lǐng)域的難點和挑戰(zhàn)。

過氧化氫和半胱氨酸在生物體內(nèi)因其異常的濃度水平會引起心臟病、神經(jīng)退行等其它綜合癥。此外，過量的汞(II)離子也會對人體腦、神經(jīng)和內(nèi)分泌系統(tǒng)造成損害。受到過氧化物酶催化活性中心結(jié)構(gòu)的啟發(fā)，本文利用離子調(diào)制、巰基乙酸蝕刻并結(jié)合煅燒技術(shù)制備了一種中空MnFeO氧化物。并首次證明了可以通過調(diào)節(jié)pH值突顯其中空MnFeO氧化物的內(nèi)在氧化酶和過氧化物酶特性，提出了無酶多功能檢測過氧化氫、半胱氨酸和汞(II)離子的比色傳感新策略，構(gòu)建了一種具有多酶活性的多功能比色生物傳感器。為了更深入地探討該納米酶的催化性能與催化機理，我們深入開展了多酶活性的酶學(xué)性質(zhì)、動力學(xué)、自由基分析、形貌及合成條件對活性的影響、同其它納米酶的對比等方面的研究。該研究為后續(xù)的生物醫(yī)學(xué)和環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域奠定了一定的基礎(chǔ)。

四川農(nóng)業(yè)大學(xué)理學(xué)院生物資源化學(xué)碩士生黨陽和代昌蓮?fù)瑢W(xué)為論文的共同第一作者，理學(xué)院饒含兵教授為論文通訊作者，該研究得到了國家自然科學(xué)基金項目和四川農(nóng)業(yè)大學(xué)“雙支計劃”團隊的支持。