【摘 要】
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生物分子是生物体中的一种活性物质,在生命过程中起着重要的调节作用,对于维持基本生活活动至关重要,生物系统中的有些生物分子失衡都会严重影响整体健康。所以近年来,人们越来越关注对生物分子的检测。生物小分子尿酸水平的高低和人体健康有很大关系,异常水平的尿酸与许多代谢紊乱密切相关;而抗坏血酸的长期缺乏则会使免疫系统的功能降低,引发坏血病等疾病。然而,在生命系统这个大环境内,设计特异性检测生物分子的方法遭遇
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生物分子是生物体中的一种活性物质,在生命过程中起着重要的调节作用,对于维持基本生活活动至关重要,生物系统中的有些生物分子失衡都会严重影响整体健康。所以近年来,人们越来越关注对生物分子的检测。生物小分子尿酸水平的高低和人体健康有很大关系,异常水平的尿酸与许多代谢紊乱密切相关;而抗坏血酸的长期缺乏则会使免疫系统的功能降低,引发坏血病等疾病。然而,在生命系统这个大环境内,设计特异性检测生物分子的方法遭遇很大的挑战,因为生命系统过于复杂多样,而比率荧光法具有操作简单、高效、灵敏度高、选择性好等优点,适用于检测生物分子。基于以上背景,我们构建了两个比率荧光生物传感体系分别检测过氧化氢、尿酸和抗坏血酸。并且通过一系列测量仪器对材料的形貌结构、体系检测机理等进行了表征。1.建立用于分析过氧化氢（H2O2）和尿酸（UA）的双发射比率荧光生物传感检测系统,该传感系统的构建基于具有过氧化物模拟酶活性的氮铁掺杂碳点（N,Fe-CDs）和牛血清白蛋白（BSA）修饰的银纳米团簇（BSA-Ag NCs）。通过尿酸酶的催化作用,尿酸被溶解在溶液中的氧气氧化,生成过氧化氢。氮铁掺杂碳点催化过氧化氢生成羟基自由基,羟基自由基可以刻蚀牛血清白蛋白修饰的银纳米团簇。当激发波长设置为390 nm时,氮铁掺杂碳点在450 nm处有荧光峰,银纳米团簇在650 nm处有荧光峰。随着过氧化氢或尿酸浓度的增加,由于羟基自由基对银纳米团簇的蚀刻,银纳米团簇在650 nm处的红色荧光减少,而氮铁掺杂碳点的蓝色荧光得以恢复。根据检测过氧化氢和尿酸的荧光强度比(I450/I650)之间的关系,我们测得过氧化氢浓度在0.6-100μmol/L范围内呈线性增长,并且检出限为0.30μmol/L,尿酸浓度在0.8-133μmol/L范围内呈线性增长,并且检出限为0.49μmol/L。本方法用于人体尿液中尿酸的分析,准确性和回收率令人满意,对于尿酸和过氧化氢的分析也可应用于生物医学。2.建立用于分析抗坏血酸的双发射比率荧光生物传感检测系统,检测机理为羟基氧化钴纳米片氧化邻苯二胺（OPD）反应产生橙色荧光,若往体系中加入抗坏血酸,因羟基氧化钴纳米片具有氧化模拟酶活性,两者之间会发生氧化还原反应,反应使羟基氧化钴纳米片变成钴离子,抗坏血酸被氧化为脱氢抗坏血酸（DHAA）,从而抑制氧化邻苯二胺（ox OPD）的生成,所生产的脱氢抗坏血酸同时可与邻苯二胺结合新的蓝色荧光,基于此,我们将DFQ与氧化邻苯二胺结合建立了比率荧光生物传感系统定量检测抗坏血酸。实验结果显示,抗坏血酸浓度在0.1-15μmol/L范围内时,体系荧光强度比与尿酸浓度呈现良好的线性关系,其检出限为0.08μmol/L。
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