共固定化辣根过氧化物酶的最新研究进展

辣根过氧化物酶广泛应用于分析检测、有机合成、生物转化和食品工业等领域,目前对辣根过氧化物酶的研究主要集中在生物传感器领域.综述了近年来辣根过氧化物酶与其他酶以及非酶物质共固定化研究的最新进展,如葡萄糖氧化酶、胆固醇氧化酶和L-谷氨酸氧化酶等酶以及亚甲基蓝、琉瑾和苯胺红等非酶物质,展望了辣根过氧化物酶共固定在其他领域如有机合成领域的应用.     

辣根过氧化物酶固定化载体材料的研究进展

酶的固定化是酶工程领域的一个重要分支,而固定化酶的性能在很大程度上取决于载体材料的性质,因此研制开发性能优异的固定化载体材料成为了固定化酶技术最为活跃的研究方向之一.辣根过氧化物酶(HRP)是一类在生物传感器、有机合成和废水处理等领域有着广泛应用的酶制剂.人们对其固定化进行了大量的研究,取得了丰硕的成果,开发出了许多性能优异的载体材料.结合固定化HRP的应用,从天然高分子材料、合成高分子聚合物、无机材料及复合材料等方面综述了HRP固定化载体材料的研究进展.结果表明,载体材料的发展能有效地改善固定化酶的性能,并在扩大其应用范围的同时还可能带来固定化酶技术上的突破.     

辣根过氧化物酶催化改性二元接枝淀粉的制备及性能研究

以玉米淀粉、丙烯酸(AA)和丙烯酸甲酯(MA)为原料,利用辣根过氧化物酶/乙酰丙酮/过氧化氢(HRP/ACAC/H_2O_2)引发体系制备二元接枝淀粉。研究了接枝反应条件对接枝效果及接枝产物性能的影响。结果表明:AA与MA成功接枝到淀粉上;当反应时间为4h、HRP酶浓度为12U/mL、总单体/淀粉比为4∶6、AA/MA投料摩尔比为3∶7时,淀粉接枝AA/MA效果最佳,接枝率为39.16%,接枝效率为30.26%;经过酶促改性后的淀粉溶液黏度与黏弹性增加,提升了其成膜性;且随着丙烯酸投料比的增加,接枝淀粉的亲水性和断裂强度均提高,而断裂伸长率降低,且接枝产物有一定的抑菌性。     

辣根过氧化物酶在碳纳米管上的固定化及其固定化酶去除苯酚的研究

本文选用碳纳米管（CNTs）为载体,采用共价结合法,使用EDC／NHs交联剂将辣根过氧化酶（HRP）固定在CNTs上得到辣根过氧化酶固定化酶（HRP@CNTs）,系统研究了HRP的固定化条件,并考察了HRP@CNTs对苯酚的去除。HRP在CNTs上的最佳固定化条件是：HRP的固载量为7．5mg／gCNTs,温度为室温,固定化时间为15min。所得HRP@CNTs对苯酚的去除在20min内就可以进行完全,苯酚去除率达到78％。HRP@CNTs经过四次循环使用后对苯酚的去除率仍然可以保持为新鲜HRP@CNTs的1／3。此外,与自由的HRP相比,HRP@CNTs在PBS缓冲溶液中的储存稳定性显著增加,4℃条件下储存60天后,HRP@CNTs对苯酚的去除率几乎不变。     

剥离水滑石固载辣根过氧化物酶的研究

采用共沉淀法制备乳酸插层MgAl水滑石,在水中剥离后用于固载辣根过氧化物酶,制得水滑石固载酶,测试水滑石固载酶的稳定性和降解苯酚的性能。利用XRD、IR、UV-Vis等表征技术对制备的水滑石固载酶进行了表征,并对固载过程进行了分析。实验结果表明,加入磷酸缓冲溶液有利于剥离水滑石的固载,固载时剥离水滑石层板重构成磷酸根插层水滑石,而HRP吸附在水滑石上。HRP在水滑石上的固载过程符合拟一级动力学方程。由于水滑石具有无限延长的层板,为HRP的吸附提供了充足的表面积,在实验条件下,Langmuir和Freundlich模型均较好地拟合了实验数据。HRP在水滑石上固载后,提高了其稳定性,新制备的固载酶处理苯酚的去除率在80%以上,循环使用3次后降解率依然可达50%左右。     

金纳米粒子-聚二甲基硅氧烷纳米复合材料制备方法研究进展

金纳米粒子-聚二甲基硅氧烷纳米复合材料具有杨氏模量小,生物兼容性好,及良好的光学和电学性质,近年来受到越来越多的关注。综述了近期国内外关于金纳米粒子-聚二甲基硅氧烷纳米复合材料制备方法的研究成果。根据制备原理的不同,从化学法和物理法两方面进行详细介绍,并对化学法中一步还原法、两步还原法、置换法及物理混合法的原理进行深入探究,系统阐述了制备过程中各因素对复合材料的影响。对上述制备方法的特点进行了对比总结,分析了不同制备方法的技术难点。     

不同真空处理时间对辣根过氧化物酶二级结构的影响

辣根过氧化物酶经真空处理不同时间,利用圆二色光谱研究不同真空处理时间对辣根过氧化物酶二级结构的影响。结果表明:在3~15 min时间内,不同真空处理时间对辣根过氧化物酶的α-螺旋、β-折叠、β-转角及无规卷曲相对含量产生不同程度的影响,但是影响程度较小,表明辣根过氧化物酶二级结构相对力学作用具有较高的稳定性。     

酶-二维MXene复合材料的制备及其电化学检测H2O2的应用

本研究合成了具有垂直栅栏结构的二维MXene材料, 与辣根过氧化物酶进行固定, 构筑了过氧化氢电化学酶传感器。合成的MXene纳米栅栏具有大的比表面积, 优良的电子传导特性和在水溶液中的良好分散特性; 固定化在酶电极上的辣根过氧化物酶分子表现出了优良的过氧化氢催化效果。结果表明HRP@MXene/chitosan/GCE酶电化学传感器在过氧化氢浓度为5~1650 μmol/L范围内表现出很好的线性关系, 最低检测限为0.74 μmol/L, 且具有很好的操作稳定性, 该生物传感器被成功地应用于固态与液态食品中过氧化氢残留检测。     

辣根过氧化物酶在多壁碳纳米管——壳聚糖膜中的电化学和生物传感性质

采用壳聚糖包裹的多壁碳纳米管膜固定辣根过氧化物酶(HaP)于玻碳电极表面,实现了HRP的直接电化学并以此酶膜制备了NO生物传感器.在磷酸缓冲溶液中固定在电极表面的HRP氧化还原式电位为-0.354 V(us.SCE),直接电子转移速率常数为4.24±1.02 s-1.研究结果表明,固定在电极表面的HRP能保持其对一氧化氮还原的生物电催化活性,该传感器在NO浓度为1.0×10-4~1.4×10-3 mol L-1范围内存在线性响应,响应时间小于11 s,NO的检出限为7×10-4 mol L-1.多壁碳纳米管特殊的电学性质和壳聚糖良好的生物相容性性使得构筑的HRP生物传感器呈现了良好的应用前景,尤其适用于痕量NO的检测.     

过氧化物酶催化聚合木素-酚树脂研究

用辣根过氧化物酶催化木素与酚在反相微乳液系统中进行了共聚反应,结果表明,反应速度很大,由于在木素分子间引入聚甲酚片段,共聚物的热性有较大改善。     

用于HRP测定的一种主动式PDMS微混合器

微米尺度下的生物流体混合是生物微机电系统(BioMEMS)和分析化学等领域研究的重要问题之一,目前的混合方式多以被动式自由扩散为主,存在流体混合效率不高的现象.针对该问题,设计了一种主动式聚二甲基硅氧烷(PDMS)微混合器.该装置利用脉冲气体对多个PDMS微隔膜进行顺序驱动,可实现微混合室中不同液体的快速混合和反应.同时,基于鲁米诺.过氧化氢体系的化学发光反应机理,以辣根过氧化物酶(HRP)作为催化剂,进行了微混合器最佳工作条件研究,基于HRP化学发光分析法和L25-5-6正交实验,确定出微混合器化学发光分析法的最优实验条件组合.并在此实验条件下完成了HRP的微量测定.实验结果表明,目前检测体系下线性范围为2.05×10-9mol/L～2.05×10-8mol/L,检测限为2.05×10-9moL/L,检测反应时间小于2 min,可满足生物医学和分析化学领域对于物质测定方面的微量、快速的检测要求.     

设计与制备基于链霉亲和素-生物素接合的铁蛋白-金纳米粒子二聚体

金纳米粒子二聚体在纳米科学技术的诸多领域中展示出引人注目的成就,但金纳米粒子二聚体的制备仍然是一项具有挑战性的工作。文章对基于链霉亲和素-生物素接合的铁蛋白-金纳米粒子二聚体的设计与制备进行了研究,通过混合生物素标记的突变型铁蛋白亚基和野生型铁蛋白亚基包覆金纳米粒子,用链霉亲和素将两个装载了金纳米粒子的铁蛋白连接,透射电子显微镜测试结果证实了上述设计方案的有效性。该方案可广泛应用于制备含有其他金属核的纳米粒子二聚体体系。     

纳米金粒子的理化性质、制备及修饰技术和应用研究现状及进展

概述了国内外近几年来纳米金粒子的研究新进展,并重点介绍了纳米金粒子的物理、化学、光学等特性,化学法与绿色环境法制备纳米金粒子以及各种分子修饰纳米金技术等,同时指出了纳米金粒子的实际应用情况以及今后的研究发展趋势。     

纳米ZrO2粒子在镀液中的分散悬浮与单分散Ni-ZrO2纳米复合镀层的制备

表面能高的纳米颗粒在镀液中极易团聚,而使镀层失去纳米特性,为了解决这个问题,对纳米颗粒在镀液中的团聚与分散机理进行了论述.以高分子聚电解质为分散剂,在镀镍溶液中实现了ZrO2纳米粒子的单分散,并在此纳米复合镀镍溶液中制备出单分散Ni-ZrO2纳米复合镀层.分析了分散剂用量与ZrO2纳米粒子悬浮分散性间的相关性,对制备的纳米复合镀层的结构和性能进行了研究.结果表明,高分子聚电解质的用量对ZrO2纳米粒子在镀液中的分散性能有较大的影响,其间存在一最佳值(5 g/L),同样它对镀层的硬度仍存在5 g/L这一最佳值.     

基于负载过氧化氢酶的介孔二氧化硅粒子的酶场效应晶体管生物传感器

制备了基于负载辣根过氧化氢酶(HRP)的介孔二氧化硅(MS)粒子的酶场效应晶体管(ENFET)用来检测过氧化氢浓度的生物传感器。不同孔径的MS粒子被用作固定酶的载体构造ENFET,显著改善了酶的固定量。用负载HRP的MS粒子修饰于离子敏场效应管的栅极制成的过氧化氢敏ENFET灵敏度较传统的直接固定HRP的ENFET有显著的提高。对不同孔径的MS粒子研究发现,扩孔的MS粒子的性能更好,同时还讨论了缓冲液浓度和pH值的影响。另外,由于在MS粒子表面组装了5个复层的聚电解质,生物传感器的稳定性良好。     

纳米金溶胶细胞毒性的研究

文章主要研究纳米金溶胶的细胞毒性。通过[3H]-TdR掺入法,研究粒径在15—20nm的纳米金溶胶,溶胶中含有的柠檬酸钠溶液以及溶胶中含有的柠檬酸钠与PVP混合溶液对正常细胞（人体表皮细胞、人体皮肤成纤维细胞）和癌细胞（HeLa细胞、K562细胞）活性的影响,实验结果表明,纳米金溶胶中含有的柠檬酸钠与PVP对这四种细胞的活性基本没有影响,可以在一定浓度范围内促进人体正常皮肤细胞的增殖,并具有剂量（以50μmol／L浓度为临界点）和时间依赖性;对于癌细胞则需高于一定浓度（50μmol／L）才有显著的抑制作用。     

一种金属纳米微粉制备装置的设计及实验

以自悬浮定向流技术为理论基础,研制了一种金属纳米微粉制备装置.该装置由高频电源、走丝部分、管路部分、颗粒分级收集部分等组成,可制备粒径范围为15～150 nm的金属或金属间化合物纳米微粉.粉末的基本结构为球形,粒径呈近似正态分布,具有良好的分散性,纯度高.通过实验研究了工艺参数对粒径大小分布的影响,结果表明气流流速、气流压强越大粒径越小,而走丝频率越快粒径越大.在原有装置的基础上,设计了开放式金属粉末制备装置,纳米粉末直接浸润在液体中,实现了粉末的原位封装,拓宽了其应用范围.     

单分散金属硫化物纳米颗粒的简单制备方法

提出了一种制备单分散金属硫化物纳米颗粒的简单方法。在低热条件下疏水性三硫代碳酸盐分解释放出活性硫元素和硫醇,可分别作为反应体系的供硫剂和表面活性剂,产物金属硫化物纳米晶因吸附硫醇而保持良好的分散性。通过该法制备了A＆s和cu2s纳米颗粒,在对其形貌和尺寸表征的基础上,对其形成机制进行了讨论。