基于Co3O4纳米粒子的“串联酶”活性检测葡萄糖的表面增强拉曼光谱策略
2021-05-16夏学敏翁仪瑾唐如意
夏学敏 张 霞 翁仪瑾 张 垒 唐如意
(上海工程技术大学材料工程学院,上海 201620)
0 引 言
表面增强拉曼散射(surface-enhanced Raman scattering,SERS)以其超高的灵敏度和无损检测的特点,已经在表面科学、分析化学和生物化学等领域得到广泛的应用[1-4]。传统的SERS基底仍然是金、银、铜等贵重金属材料,然而其制作成本高、过程复杂且重复性差,所以出现了一些特殊制备的金属纳米材料,也可以作为拉曼基底,例如,Fe3O4纳米颗粒[5-6]、MnO2纳米薄片[7]和 SiO2纳米粒子[8]等。
目前,葡萄糖的检测方法有很多,例如荧光法[9]、分光光度法[10]、层析法[11]、电分析法[12]等。张玲玲课题组[13]发现TiO2纳米管阵列具有过氧化物酶活性,偶联葡萄糖氧化酶(GOx)可以测定葡萄糖,线性范围为4×10-4~3.6×10-3mol·L-1。王炎课题组[14]制备出具有过氧化物酶活性的二维(2D)Ni基金属-有机骨架(MOF)纳米片,得到了检测人体血清中葡萄糖的纳米传感器。但上述方法存在制备方法复杂、灵敏度不高、检测极限有限等缺点,拉曼光谱法具有检测时间短、灵敏度高、检测限低等优点。经拉曼光谱法得到的信号峰尖锐、特征明显且样品制备过程简单,并且可以在30 s内,较低浓度下获得每个样品显著的SERS信号。
随着纳米技术的发展,纳米酶(也称类酶纳米材料)由于制备过程更容易、成本更低、稳定性更强、催化活性更高,实现了在分析化学、催化和癌症治疗等领域的广泛应用,成为了天然酶的替代品。然而,已报道的纳米酶通常局限于有限种类的酶活性,如类过氧化物酶[15-17]和类超氧化物歧化酶活性[18-20]等。同时具有类过氧化物酶和类葡萄糖氧化酶活性的“串联酶”最早被韩磊的课题组[21]提出,他们将“非裸”的Au NPs定义为“串联酶”。……
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