【摘要】：固態(tài)納米通道因結(jié)構(gòu)多孔、孔徑可調(diào)、表面積大、易于修飾等優(yōu)點(diǎn)在檢測(cè)分析中被廣泛研究,基于通道孔徑變化產(chǎn)生信號(hào)是主要途徑之一,高效且簡(jiǎn)便地調(diào)控通道孔徑變化的新技術(shù)是當(dāng)前研究前沿和挑戰(zhàn)。酶具有高催化活性,但納米通道內(nèi)酶催化的研究和應(yīng)用鮮有報(bào)道。本文以陽極氧化鋁納米通道(anodic aluminum oxide,AAO)作為檢測(cè)平臺(tái),以葡萄糖氧化酶(glucose oxidase,GOx)和辣根過氧化物酶(horse radish peroxidase,HRP)作為模型酶,探索了酶在納米通道中的催化性能,并基于酶催化產(chǎn)生有機(jī)聚合物和無機(jī)納米粒子,獲得了酶在納米限域空間的催化特性,最終開發(fā)成葡萄糖檢測(cè)方法。主要研究?jī)?nèi)容、研究結(jié)果和結(jié)論如下:1、酶催化誘導(dǎo)納米通道內(nèi)聚合物生長(zhǎng)及酶動(dòng)力學(xué)研究采用酶催化誘導(dǎo)納米通道孔徑變化進(jìn)而引起通道電流信號(hào)改變來構(gòu)建酶分析方法。通過干燥方法將HRP固定在納米通道內(nèi),HRP催化H202氧化鄰苯二胺(o-phenylenediamine,o-PD)聚合并堵塞納米通道,從而降低通道離子電流,藉此進(jìn)行HRP催化效果分析�；贖RP高效催化活性,離子電流下降可達(dá)到初始值的99.6%,并進(jìn)一步評(píng)估納米限域空間內(nèi)的酶催化動(dòng)力學(xué)。通過比較游離和吸附在表面酶的催化反應(yīng),發(fā)現(xiàn)HRP催化H2O2具有類似的表觀動(dòng)力學(xué)常數(shù)Km值,而底物o-PD由于位阻和擴(kuò)散抑制使酶催化呈現(xiàn)出較高的Km值。2、基于納米通道內(nèi)雙酶催化聚合物生長(zhǎng)的葡萄糖檢測(cè)研究利用酶催化誘導(dǎo)納米通道內(nèi)聚合物沉積開發(fā)葡萄糖檢測(cè)方法。將GOx和HRP同時(shí)固定在納米通道內(nèi),加入葡萄糖后,GOx催化葡萄糖產(chǎn)生H2O2,然后HRP催化o-PD聚合并沉積,堵塞納米通道導(dǎo)致電流降低�；诖�,開發(fā)HRP催化聚合物生長(zhǎng)檢測(cè)H2O2和GOx/HRP雙酶催化聚合物生長(zhǎng)檢測(cè)葡萄糖的方法。該方法對(duì)H2O2和葡萄糖的線性檢測(cè)范圍(linear detection range,LDR)分別是2-20 mM 和 8-20 mM,檢測(cè)限(limit of detection,LOD)分別為 0.15 mM 和 4.36 mM。3、基于酶-催化-誘導(dǎo)制備無機(jī)納米粒子的比色法檢測(cè)葡萄糖以酶-催化-誘導(dǎo)制備普魯士藍(lán)納米粒子(prussian blue nanoparticles,PBNPs)作為比色探針,開發(fā)比色傳感法檢測(cè)白葡萄酒中的葡萄糖。將葡萄糖加入到GOx、FeC13和K3Fe(CN)6溶液中,10分鐘內(nèi)即可獲得由酶催化誘導(dǎo)PBNPs生成而導(dǎo)致的顏色變化。發(fā)現(xiàn)該方法在有氧和無氧狀態(tài)下均產(chǎn)生PBNPs,而無氧狀態(tài)是主要途徑。在最優(yōu)條件下,該方法對(duì)葡萄糖的LDR為4-500 μM,LOD為3.29 μM。該比色方法具有快速、簡(jiǎn)單、靈敏度高、選擇性好的優(yōu)點(diǎn)。4、基于納米通道內(nèi)酶-催化-誘導(dǎo)制備無機(jī)納米粒子的葡萄糖檢測(cè)研究結(jié)合以上研究結(jié)果,開發(fā)納米通道內(nèi)酶-催化-誘導(dǎo)制備無機(jī)納米粒子的葡萄糖檢測(cè)方法。加入葡萄糖后,修飾在納米通道上的GOx催化FeCI3和K3Fe(CN)6反應(yīng),在AAO表面和通道中生成PBNPs顆粒,電流明顯降低。該方法對(duì)葡萄糖的LDR為12-30mM,LOD為11.60mM,為檢測(cè)葡萄糖提供了新思路。
【圖文】：

邐二次逡逑ａ丨襯底杝氧化逡逑圖１－３兩步陽極氧化過程ｍ逡逑（引用獲得ＭＤＰＩ許可）逡逑Ｆｉｇｕｒｅ邋１－３．邋Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ邋ｏｆ邋ｔｈｅ邋ｔｗｏ－ｓｔｅｐ邋ａｎｏｄｉｚａｔｉｏｎ邋ｐｒｏｃｅｓｓ＾７５ｌ邋Ｒｅｐｒｏｄｕｃｅｄ邋ｂｙ邋ｐｅｒｍｉｓｓｉｏｎ邋ｏｆ逡逑Ｍｕｌｔｉｄｉｓｃｉｐｌｉｎａｒｙ邋Ｄｉｇｉｔａｌ邋Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ邋Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ．逡逑ＡＡＯ納米多孔膜是包含一個(gè)圓柱形中心孔的密排六方排列的晶胞陣列，如逡逑圖１－４所示。從通道結(jié)構(gòu)上可以分為單通和雙通。單通ＡＡＯ納米多孔膜垂直于逡逑鋁基板表面生長(zhǎng)，在陽極氧化過程中，Ａ１２０３形成和溶解在孔底部尖端（即閉孔）逡逑達(dá)到電化學(xué)平衡。雙通ＡＡＯ納米多孔膜是在陽極氧化之后，將氧化物阻擋層和逡逑未反應(yīng)的Ａ１基底去除得到自立式ＡＡＯ膜（即開孔）。ＡＡＯ孔隙結(jié)構(gòu)可通過結(jié)構(gòu)逡逑參數(shù)，例如孔徑（木），，孔間距離Ｕｍ），孔隙長(zhǎng)度（Ｌｐ）來界定，如圖１－４所示。逡逑Ｚ邋馨？煖魯逡逑圖１＊４膜結(jié)構(gòu)的正面（ａ）和截面（ｂ）邋ＳＥＭ圖逡逑Ｆｉｇｕｒｅ邋１－４．邋ＳＥＭ邋ｉｍａｇｅｓ邋ｆｏｒ邋ｔｈｅ邋ｔｏｐ邋（ａ）邋ａｎｄ邋ｃｒｏｓｓ－ｓｅｃｔｉｏｎ邋（ｂ）邋ｖｉｅｗｓ邋ｏｆ邋ＡＡＯ邋ｍｅｍｂｒａｎｅ逡逑ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ逡逑７逡逑

Ｍｕｌｔｉｄｉｓｃｉｐｌｉｎａｒｙ邋Ｄｉｇｉｔａｌ邋Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ邋Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ．逡逑ＡＡＯ納米多孔膜是包含一個(gè)圓柱形中心孔的密排六方排列的晶胞陣列，如逡逑圖１－４所示。從通道結(jié)構(gòu)上可以分為單通和雙通。單通ＡＡＯ納米多孔膜垂直于逡逑鋁基板表面生長(zhǎng)，在陽極氧化過程中，Ａ１２０３形成和溶解在孔底部尖端（即閉孔）逡逑達(dá)到電化學(xué)平衡。雙通ＡＡＯ納米多孔膜是在陽極氧化之后，將氧化物阻擋層和逡逑未反應(yīng)的Ａ１基底去除得到自立式ＡＡＯ膜（即開孔）。ＡＡＯ孔隙結(jié)構(gòu)可通過結(jié)構(gòu)逡逑參數(shù)，例如孔徑（木），孔間距離Ｕｍ），孔隙長(zhǎng)度（Ｌｐ）來界定，如圖１－４所示。逡逑Ｚ邋馨？煖魯逡逑圖１＊４膜結(jié)構(gòu)的正面（ａ）和截面（ｂ）邋ＳＥＭ圖逡逑Ｆｉｇｕｒｅ邋１－４．邋ＳＥＭ邋ｉｍａｇｅｓ邋ｆｏｒ邋ｔｈｅ邋ｔｏｐ邋（ａ）邋ａｎｄ邋ｃｒｏｓｓ－ｓｅｃｔｉｏｎ邋（ｂ）邋ｖｉｅｗｓ邋ｏｆ邋ＡＡＯ邋ｍｅｍｂｒａｎｅ逡逑ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ逡逑７逡逑
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TB383.1;TP212

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 陸靜蓉;朱炳龍;李靜;秦恒飛;岳喜龍;童霏;吳娟;樊紅杰;周全法;;納米金材料的制備技術(shù)及應(yīng)用研究進(jìn)展[J];江蘇理工學(xué)院學(xué)報(bào);2018年06期

2 廉曉麗;楊毅梅;;納米金在腫瘤診斷治療中的研究現(xiàn)狀[J];實(shí)用醫(yī)藥雜志;2019年01期

3 王娟;姚繼軍;;單顆粒-電感耦合等離子體質(zhì)譜測(cè)定白酒中納米金的方法[J];環(huán)境化學(xué);2017年12期

4 吳睿;張強(qiáng);劉存芳;;納米金的應(yīng)用[J];貴金屬;2017年S1期

5 王海青;;納米金在生物醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用[J];數(shù)碼世界;2017年03期

6 李林梅;羅穎;李敏;宋太發(fā);;花狀納米金和球形納米金的催化活性對(duì)比研究[J];材料開發(fā)與應(yīng)用;2014年02期

7 袁帥;劉崢;馬肅;;納米金粒子的理化性質(zhì)、制備及修飾技術(shù)和應(yīng)用研究現(xiàn)狀及進(jìn)展[J];材料導(dǎo)報(bào);2012年09期

8 盧海霞;吳再生;晉曉勇;沈國勵(lì);俞汝勤;;一種新的納米金半網(wǎng)狀膜的酶生物電化學(xué)傳感器[J];高等學(xué)校化學(xué)學(xué)報(bào);2009年02期

9 張百奇;納米金的應(yīng)用[J];黃金;2003年06期

10 馮樹波;楊嶸晟;薛平;;聚乙烯基咪唑?yàn)榉�(wěn)定劑制備納米金的研究[J];巴音郭楞職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào);2016年03期

相關(guān)會(huì)議論文 前10條

1 廉學(xué)明;金潔;田佳;趙漢英;;具有溫度響應(yīng)可逆收縮的納米金球簇[A];2009年全國高分子學(xué)術(shù)論文報(bào)告會(huì)論文摘要集（上冊(cè)）[C];2009年

2 何微娜;林豐;郭祥群;;自旋標(biāo)記-發(fā)光納米金多模式探針研究[A];中國化學(xué)會(huì)第28屆學(xué)術(shù)年會(huì)第9分會(huì)場(chǎng)摘要集[C];2012年

3 賀全國;陳洪;湯建新;何農(nóng)躍;劉正春;聶立波;;銪配合物在納米金上的組裝與時(shí)間分辨熒光性質(zhì)[A];科技、工程與經(jīng)濟(jì)社會(huì)協(xié)調(diào)發(fā)展——中國科協(xié)第五屆青年學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2004年

4 王娟;姚繼軍;;單顆粒-電感耦合等離子體質(zhì)譜測(cè)定白酒中納米金特性的方法研究[A];2017中國環(huán)境科學(xué)學(xué)會(huì)科學(xué)與技術(shù)年會(huì)論文集（第三卷）[C];2017年

5 吳晨晨;漆斌;張海波;周曉海;;納米金的合成及其在重金屬離子檢測(cè)中的應(yīng)用[A];中國化學(xué)會(huì)第十六屆膠體與界面化學(xué)會(huì)議論文摘要集——第三分會(huì)：軟物質(zhì)與超分子自組裝[C];2017年

6 王東輝;董同欣;史喜成;程代云;;制備條件對(duì)納米金催化劑活性的影響[A];納米材料與技術(shù)應(yīng)用進(jìn)展——第四屆全國納米材料會(huì)議論文集[C];2005年

7 賈文峰;李津如;林官華;江龍;;簡(jiǎn)單方法制備單分散納米金花及其表面拉曼增強(qiáng)應(yīng)用[A];中國化學(xué)會(huì)第十三屆膠體與界面化學(xué)會(huì)議論文摘要集[C];2011年

8 張艷;徐秦峰;張春陽;;基于等溫?cái)U(kuò)增的納米金比色法超靈敏檢測(cè)轉(zhuǎn)錄因子[A];中國化學(xué)會(huì)第29屆學(xué)術(shù)年會(huì)摘要集——第04分會(huì)：納米生物傳感新方法[C];2014年

9 劉坤輝;楊文;王仁念;宋迪;蘇紅梅;;納米金聚集引起的有機(jī)染料激發(fā)三重態(tài)增強(qiáng)[A];中國化學(xué)會(huì)第29屆學(xué)術(shù)年會(huì)摘要集——第39分會(huì)：化學(xué)動(dòng)力學(xué)[C];2014年

10 吳晨晨;漆斌;張海波;周曉海;;納米金的合成及其在重金屬離子檢測(cè)中的應(yīng)用[A];中國化學(xué)會(huì)第十六屆膠體與界面化學(xué)會(huì)議論文摘要集——第二分會(huì)：功能微納米材料[C];2017年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前5條

1 趙路　譯;納米金星熱殺腫瘤[N];中國科學(xué)報(bào);2012年

2 記者 張夢(mèng)然;不用病毒，納米顆粒也能遞送CRISPR“剪刀”[N];科技日?qǐng)?bào);2017年

3 記者　任荃;納米金球讓基因拷貝不走樣[N];文匯報(bào);2006年

4 何屹;納米金晶簇的催化活性與大小有關(guān)[N];科技日?qǐng)?bào);2008年

5 本報(bào)記者 童岱;劉揚(yáng)：發(fā)現(xiàn)“神水”之毒[N];北京科技報(bào);2009年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 戴煌;基于納米通道酶?jìng)鞲衅鞯钠咸烟菣z測(cè)[D];浙江大學(xué);2018年

2 董文飛;金屬有機(jī)框架及其衍生物的模擬酶特性及分析應(yīng)用研究[D];西南大學(xué);2018年

3 沈文麗;不同真菌合成納米金的特性及其調(diào)控[D];大連理工大學(xué);2018年

4 朱晉華;納米顆粒相變熱力學(xué)和電化學(xué)熱力學(xué)的理論和實(shí)驗(yàn)研究[D];太原理工大學(xué);2017年

5 李慧;新型能量受體納米鈀在熒光共振能量轉(zhuǎn)移技術(shù)中的研究與應(yīng)用[D];武漢大學(xué);2015年

6 Farooq Muhammad Umar;納米金和釓摻雜氧化鋅量子點(diǎn)納米載體改善化療效果[D];電子科技大學(xué);2018年

7 戴宏偉;金銀納米結(jié)構(gòu)的三階非線性光學(xué)特性及其熱電子弛豫過程研究[D];華中科技大學(xué);2017年

8 燕雙仟;多尺度材料與裝置在腫瘤診斷治療應(yīng)用中的新方法研究[D];華中科技大學(xué);2017年

9 顧超;幾種硫族化合物超細(xì)/異質(zhì)納米結(jié)構(gòu)的合成策略及應(yīng)用研究[D];中國科學(xué)技術(shù)大學(xué);2018年

10 趙曉旭;納米金使裸鼠結(jié)直腸癌血管減壓及其分子機(jī)制[D];暨南大學(xué);2018年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 冷鳳;基于納米酶的納米等離子體催化傳感研究[D];重慶大學(xué);2018年

2 聶午陽;納米金制備新方法及其應(yīng)用研究[D];中南林業(yè)科技大學(xué);2014年

3 賈曉波;基于碳納米管/納米金復(fù)合材料的即時(shí)檢測(cè)技術(shù)研究[D];西北大學(xué);2018年

4 李春雨;甲烷氧化菌素功能化納米金的銅配位組裝及擬酶活性[D];哈爾濱商業(yè)大學(xué);2018年

5 胡錦輝;金納米結(jié)構(gòu)的制備及其在催化和表面增強(qiáng)拉曼中的應(yīng)用[D];陜西師范大學(xué);2018年

6 侯慧敏;尺寸和形貌調(diào)控的納米金與蛋白質(zhì)相互作用的研究[D];河南師范大學(xué);2018年

7 田茂杰;納米金介導(dǎo)的電化學(xué)發(fā)光免疫分析研究[D];成都理工大學(xué);2018年

8 趙銀蘋;兩種小分子藥物及靶向修飾納米金SERS技術(shù)應(yīng)用于腫瘤的診療[D];長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué);2018年

9 戴立威;高分子/納米金彩虹薄膜的制備及其智能調(diào)控變色的研究[D];中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所);2017年

10 丁玎;生物分子功能化納米酶的模擬酶性質(zhì)及可視化生物傳感應(yīng)用[D];揚(yáng)州大學(xué);2018年

本文編號(hào)：2628818