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研究背景
在食品工业中,硫化物通常用作防腐剂和风味调节剂。然而,长期过量摄入硫化物会给人类带来各种严重的健康问题,如促进糖尿病、阿尔茨海默病和肝硬化等疾病发生。因此,开发高效的硫化物检测方法尤为重要。
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研究内容
本研究采用一种集溶剂、反应物和模板功能于一体的碱性深共晶溶剂(DES)。通过简单有效的方法,成功制备了一种新型双功能硝酸氢氧化铜(Cu2(OH)3NO3)纳米酶,该酶具有优异的类过氧化物酶和类漆酶活性。由于不同类型的硫化物对Cu2(OH)3NO3纳米酶的两种催化活性具有不同的调节作用,基于Cu2(OH)3NO3的类过氧化物酶和类漆酶活性构建了双通道纳米酶阵列传感器,成功实现对6种硫化物的鉴定。值得注意的是,阵列传感器已经成功地区分葡萄酒,鸡蛋和牛奶样品中的六种硫化物。同时该阵列传感器成功地实现了对三种实际样品(葡萄酒、鸡蛋和牛奶)的有效区分。该研究对促进阵列单元的高效构建,提高复杂食品样品中硫化物的有效鉴定具有重要意义。该工作以" Cu2(OH)3NO3 nanozyme sensor array for the discrimination of multiple sulfides in food"为题发表在Biosensors and Bioelectronics杂志。该论文的通讯作者是天津科技大学生物工程学院刘夫锋教授和戴玉杰教授,天津科技大学生物工程学院景文杰讲师为第一作者。
图1. 纳米酶阵列传感器用于硫化物和食品样品鉴别的示意图。
图2. DES和Cu2(OH)3NO3纳米酶的合成示意图以及对Cu2(OH)3NO3纳米酶的基础表征。
图3. Cu2(OH)3NO3纳米酶的酶活性质探究及不同硫化物对两种酶活的调节作用。
图4. S2-增强Cu2(OH)3NO3纳米酶的类漆酶活性机制探究。
图5. Cu2(OH)3NO3纳米酶阵列传感器对多种硫化物的鉴别。
图6. Cu2(OH)3NO3纳米酶阵列传感器对真实样品分析。