双刺激-响应酶@金属-有机框架-聚合物复合物,以提高对葡萄糖视觉检测的催化性能

科学领域:

• 生物材料科学 生物材料科学
• 催化剂是一种催化剂.
• 纳米技术纳米技术

背景情况:

• 在金属有机框架 (MOF) 上的酶固定增强了催化和生物感知.
• 提高聚合物修饰酶@MOF复合材料的催化性能是一项挑战.

研究的目的:

• 设计一个智能聚合物修饰的MOF用于酶固定.
• 增强固定酶的催化活性和稳定性.
• 使用制造的复合材料开发一种葡萄糖生物传感器.

主要方法:

• 通过现场聚合合成的双刺激响应的聚N-2-二甲基胺乙烯甲基酸盐 (PDM).
• 固定葡萄糖氧化酶 (GOx) 和胡卜过氧化酶 (HRP) 到用PDM修改的UiO-66-NH2 (UN) 上.
• 通过变化温度和pH值,研究了PDM对酶活性的限制效应.

主要成果:

• 与自由酶相比,酶@MOF-聚合物复合物 (GOx-HRP@UN-PDM) 的催化性能 (Vmax) 提高了8.9倍.
• 复合材料在pH值为5.0和49°C时,由于受限效应,具有更好的催化活性.
• 开发了一种视觉葡萄糖检测试验,使用复合物的级联反应进行大鼠血清分析.

结论:

• 智能聚合物修饰MOF为制造高活性酶生物催化剂提供了一个有希望的策略.
• 开发的酶@MOF-聚合物复合材料使敏感的生物分子监测成为可能.
• 这项工作为构建用于生物感知的先进酶固定系统提供了一种新的方法.