一个级传感平台的葡萄糖氧化酶加载Fe-MOF通过酸修饰和缺陷工程功能化H2O2和葡萄糖敏感检测
Zixuan Xu1,2, Yumin Zhang1,2, Minqiang Jiang1,2
1School of Chemical Engineering, Ocean and Life Sciences, Dalian University of Technology, Panjin, 124221, China.
Mikrochimica acta
|June 21, 2025
概括
这项研究开发了一种改造的金属有机框架 (MOF),用于增强酶固定和高效的级联催化. 新材料改善了质量转移和生物亲和力,使敏感的血糖检测成为可能.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 纳米技术纳米技术
- 生物化学 生物化学
背景情况:
- 金属有机框架 (MOF) 作为纳米酶具有前景,但受到有限的质量转移和酶漏的影响.
- 开发具有改进性质的MOF对于催化和传感的实际应用至关重要.
研究的目的:
- 设计一种改性MOF (BA-MIL-100(Fe) -PABA) 具有增强的多孔性和生物亲和性,以改善酶载荷和级联催化.
- 使用工程MOF.开发一个敏感和选择性的血糖检测平台.
主要方法:
- 合成BA-MIL-100(Fe) -PABA使用P-氨基酸 (PABA) 作为孔径尺寸调节剂和酸 (BA) 作为生物亲和力.
- 描述了BA-MIL-100 ((Fe) -PABA在H2O2催化过程中的类似过氧酶的活性.
- 通过加载葡萄糖氧化酶 (GOx) 来构建一个级联平台 (GOx@BA-MIL-100(Fe) -PABA),用于检测血糖.
主要成果:
- BA-MIL-100(Fe) -PABA对H2O2表现出高反应速率 (2.62 × 10^-7 M·s^-1) 和低Km (0.357 mM),其低检测极限 (LOD) 为0.77 μM.
- GOx@BA-MIL-100(Fe) -PABA平台展示了稳定和选择性的血糖检测,具有广泛的线性范围 (0.025-1.5毫米) 和0.017毫米的LOD.
- 该平台在12个循环后保持了68%的催化活性,这表明其可重复使用性良好.
结论:
- 建立了一种用于在室温下构建缺陷MOF的新方法,增强质量转移和生物亲和力.
- 开发的基于MOF的级联平台为血糖检测提供了高灵敏度和选择性.
- 这项工作为更敏感的生物传感应用和先进的MOF利用铺平了道路.
