【儀表網(wǎng) 研發(fā)快訊】近日，中國(guó)科學(xué)院合肥物質(zhì)院智能所黃青研究員課題組在納米酶研究方面取得新進(jìn)展，首次采用氣液界面介質(zhì)阻擋(DBD)低溫等離子體 (LTP) 技術(shù)，成功制備了一系列具有漆酶樣活性的不同堿基配體 Cu 金屬有機(jī)框架 (MOF) 納米酶，并編碼陣列傳感器用于食品中生物活性成分的智能傳感與識(shí)別。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在生物傳感領(lǐng)域TOP國(guó)際期刊Biosensors and Bioelectronics上。
納米酶因其高催化活性、高穩(wěn)定性和高適應(yīng)性日益得到重視，在檢測(cè)領(lǐng)域也成為構(gòu)建傳感器的新型敏感性材料。如何設(shè)計(jì)和制備高效的納米酶、以及如何推廣應(yīng)用于食品檢測(cè)，當(dāng)前仍然是備受研究者關(guān)注的重要問(wèn)題。
近年來(lái)，黃青課題組開(kāi)展低溫等離子體 (LTP) 技術(shù)的應(yīng)用基礎(chǔ)研究，在LTP制備納米酶材料方面也做了新的嘗試。在這項(xiàng)研究中，他們采用氣液界面介質(zhì)阻擋方式制備納米酶材料，成功制備了一系列具有漆酶樣活性的不同堿基配體 Cu 金屬有機(jī)框架 (MOF) 納米酶(即 A-Cu、G-Cu、C-Cu 和 T-Cu 納米酶)。研究表明，這四種類型的堿基Cu-MOF 納米酶對(duì)于食品中常見(jiàn)的5種常見(jiàn)的營(yíng)養(yǎng)活性物質(zhì)(白藜蘆醇、茶多酚、綠原酸、蘆丁和香蘭素)感應(yīng)不同，由此構(gòu)建了納米酶編碼的陣列傳感器，用于鑒定不同的生物活性化合物，并且具有較高靈敏度，可以實(shí)現(xiàn)對(duì) 1.5–150 μg mL-1濃度范圍內(nèi)物質(zhì)的高通量、高靈敏度和快速鑒定與定量分析。此外，研究人員演示了通過(guò)智能手機(jī)可以觀察納米酶導(dǎo)致的不同程度的變色反應(yīng)，由此可以對(duì)食物進(jìn)行便攜式智能化快速檢測(cè)。
這項(xiàng)研究不僅為制備高效納米酶提供了一種新的途徑，而且為食品檢驗(yàn)提供了一種智能便捷的方法。
圖1 Cu-MOF納米酶設(shè)計(jì)及LTP制備過(guò)程示意圖
圖2 使用Cu-MOF陣列傳感器識(shí)別/檢測(cè)食品中5種不同的天然活性成分
圖3 納米酶陣列傳感器物質(zhì)識(shí)別機(jī)理。不同堿基Cu-MOF納米酶對(duì)食品中不同生物活性成分催化特性不同(即不同Km)，根據(jù)不同響應(yīng)大小順序或圖案編碼即可識(shí)別不同活性成分：白藜蘆醇(RES)、茶多酚(GTP)、綠原酸(CA)、蘆丁(RT)和香蘭素(VL)
圖4 結(jié)合智能手機(jī)評(píng)估實(shí)際食品樣品中的天然活性成分
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