具有精确匹配毛孔大小的碳素功能化共价有机框架,实现电化学生物传感器中细胞染色体C的有效负载
HaoXian He1, JianBing Li1, JianMing Liu1
1National Engineering Research Center for Carbohydrate Synthesis/Key Lab of Fluorine and Silicon for Energy Materials and Chemistry of Ministry of Education, College of Chemistry and Materials, Jiangxi Normal University, 99 Ziyang Road, Nanchang 330022, China.
Bioelectrochemistry (Amsterdam, Netherlands)
|November 19, 2025
概括
使用碳基功能化共价有机框架 (COF-COOH) 的酶固定增强了细胞染色体C (Cyt C) 的稳定性和催化活性. 这种COF-COOH系统为H2O2生物传感应用提供了更好的性能.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 生物化学 生化学
- 纳米技术 纳米技术
背景情况:
- 酶固定是提高催化效率和稳定性的关键.
- 共价有机框架 (COFs) 提供可调节的结构,以有效地加载酶.
- 碳基功能化COF (COF-COOH) 提供了酶不动化的活性位点和结合力.
研究的目的:
- 为了设计COF-COOH,以实现细胞染色体C (Cyt C) 的最佳固定.
- 调查固定Cyt C.的增强的催化活性和稳定性.
- 开发一种电化学生物传感器,用于使用固定酶检测H2O2.
主要方法:
- 合成了碳基功能化COF (COF-COOH).
- 在COF-COOH.中固定 Cytochrome C (Cyt C) 的后修改方法.
- 描述Cyt C@COF-COOH的负载效率和催化性能.
- 电化学H2O2生物传感器的制造和测试.
主要成果:
- 高负载效率 (62.37%) 的CytC转化为COF-COOH.
- 与自由的Cyt C (105.55 s-1 M-1) 相比,Cyt C@COF-COOH对H2O2 (309.96 s-1 M-1) 的催化活性显著增强 (kcat/Km).
- 在恶劣环境 (有机溶剂,60°C) 中保持了>80%的活性,并显示出广泛的检测范围 (2.0-80μM) 具有高灵敏度 (0.373μA μM−1 cm−2) 检测H2O2.
结论:
- COF-COOH有效地固定了Cyt C,增强了其催化性能.
- Cyt C@COF-COOH 系统表现出卓越的稳定性和催化效率.
- 这项工作为开发强大的电化学生物传感器提供了一个有希望的平台.
