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原文传递基于金属有机框架分层负载级联酶系统的纸基传感器

专利名称：	基于金属有机框架分层负载级联酶系统的纸基传感器
摘要：	本发明公开了一种基于金属有机框架分层负载级联酶系统的纸基传感器及其应用，利用三维多孔金属有机框架结构，通过外延逐层生长策略，实现级联酶系统的分层负载，制备多壳层酶微晶体“MOFs@酶1@MOFs@酶2”；将多壳层酶微晶体冷冻干燥在纸基介质，为催化反应提供多功能的操作场所；通过过氧化物酶偶联显色底物Amplex Red的显色反应，实现疾病相关生物标志物的特异性信号输出；同时，针对不同疾病相关生物标志物，设计不同级联酶系统，实现不同疾病的灵敏检测。本发明具有级联酶协同催化效率高、保存稳定性长、检测灵敏度高和特异性好等优点，在体外生物催化、化工制药、疾病诊疗等领域中具有潜在的应用前景。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	江苏;32
申请人：	南京理工大学
发明人：	万莹;满天天;邓盛元;朱福琳;孙弘阳;汪芸萱;徐恒
专利状态：	有效
申请日期：	2023-08-11T00:00:00+0800
发布日期：	2023-11-28T00:00:00+0800
申请号：	CN202311009759.1
公开号：	CN117129451A
代理机构：	杭州求是专利事务所有限公司
代理人：	邱启旺
分类号：	G01N21/64;G;G01;G01N;G01N21;G01N21/64
申请人地址：	210094 江苏省南京市玄武区孝陵卫200号
主权项：	1.一种基于金属有机框架分层负载级联酶系统的纸基传感器，其特征在于，通过以下制备方法得到：通过外延逐层生长策略，实现级联酶系统的分层负载，制备多壳层酶微晶体“酶1@MOFs@酶2@MOFs”；将制备的多壳层酶微晶体“酶1@MOFs@酶2@MOFs”与偶联显色底物共负载在纸基介质上，制得基于金属有机框架分层负载级联酶系统的纸基传感器；其中，酶1为肌氨酸氧化酶或尿酸氧化酶，酶2为辣根过氧化物酶。 2.根据权利要求1所述的基于金属有机框架分层负载级联酶系统的纸基传感器，其特征在于，所述偶联显色底物为Amplex Red。 3.根据权利要求1所述的基于金属有机框架分层负载级联酶系统的纸基传感器，其特征在于，所述外延逐层生长策略是指先制备酶1@MOFs，然后以酶1@MOFs为种子固定酶2，制备得到多壳层酶微晶体“酶1@MOFs@酶2@MOFs”；包括以下步骤： (1)向浓度为790mM的2-MI和浓度为0.55mM的CTAB的水溶液中，加入浓度为1mg/mL-5mg/mL的酶1，搅拌均匀；然后加入浓度为97.5mM的硝酸锌溶液，搅拌均匀；搅拌结束后，室温静置3-5h；离心收集酶1@MOFs，洗涤若干次，分散在磷酸缓冲盐溶液中；所述2-MI/CTAB的水溶液、酶1和硝酸锌溶液体积比为1.75：0.60：0.25； (2)向浓度为790mM的2-MI和浓度为0.55mM的CTAB的水溶液中，加入浓度为1mg/mL-5mg/mL的酶1@MOFs，搅拌均匀；然后加入浓度为97.5mM的硝酸锌溶液，搅拌均匀；搅拌结束后，加入浓度为1mg/mL-5mg/mL的酶2，搅拌均匀；搅拌结束后，室温静置1-2h；离心收集酶1@MOFs@酶2@MOFs，洗涤若干次，分散在磷酸缓冲盐溶液中；所述2-MI/CTAB的水溶液、酶1@MOFs、酶2和硝酸锌溶液的体积比为1.75：0.20：0.60：0.25。 4.根据权利要求1所述的基于金属有机框架分层负载级联酶系统的纸基传感器，其特征在于，所述酶1和酶2的质量比为1：1。 5.根据权利要求1所述的基于金属有机框架分层负载级联酶系统的纸基传感器，其特征在于，所述将制备的多壳层酶微晶体“酶1@MOFs@酶2@MOFs”与偶联显色底物共负载在纸基介质上具体为：将滤纸在0.01wt％的双乙酰吡碳酸中孵育12h，并用无核酸水清洗若干次；随后，将浓度为0.06mg/mL-0.60mg/mL的多壳层酶微晶体和浓度为0.10mM-2.00mM的偶联显色底物滴加在纸基介质上，先将其在液氮中预冷冻，取出后置于冷冻干燥机中冷冻干燥；所述多壳层酶微晶体：偶联显色底物的体积比为5：1。 6.根据权利要求5所述的基于金属有机框架分层负载级联酶系统的纸基传感器，其特征在于，所述预冷冻的时间不低于5s；所述冷冻干燥的时间不低于6h。 7.一种基于权利要求1-6中任一项所述的基于金属有机框架分层负载级联酶系统的纸基传感器在检测肌氨酸中的应用，其中，酶1为肌氨酸氧化酶，酶2为辣根过氧化物酶。 8.一种基于权利要求1-6中任一项所述的基于金属有机框架分层负载级联酶系统的纸基传感器在检测尿酸中的应用，其中，酶1为尿酸氧化酶，酶2为辣根过氧化物酶。
所属类别：	发明专利