【儀表網(wǎng) 研發(fā)快訊】近日，中國科學(xué)院合肥物質(zhì)院智能所黃青研究員課題組在納米酶研究方面取得新進(jìn)展，首次采用氣液界面介質(zhì)阻擋(DBD)低溫等離子體 (LTP) 技術(shù)，成功制備了一系列具有漆酶樣活性的不同堿基配體 Cu 金屬有機(jī)框架 (MOF) 納米酶，并編碼陣列傳感器用于食品中生物活性成分的智能傳感與識別。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在生物傳感領(lǐng)域TOP國際期刊Biosensors and Bioelectronics上。
 

　　納米酶因其高催化活性、高穩(wěn)定性和高適應(yīng)性日益得到重視，在檢測領(lǐng)域也成為構(gòu)建傳感器的新型敏感性材料。如何設(shè)計和制備高效的納米酶、以及如何推廣應(yīng)用于食品檢測，當(dāng)前仍然是備受研究者關(guān)注的重要問題。
 

　　近年來，黃青課題組開展低溫等離子體 (LTP) 技術(shù)的應(yīng)用基礎(chǔ)研究，在LTP制備納米酶材料方面也做了新的嘗試。在這項研究中，他們采用氣液界面介質(zhì)阻擋方式制備納米酶材料，成功制備了一系列具有漆酶樣活性的不同堿基配體 Cu 金屬有機(jī)框架 (MOF) 納米酶(即 A-Cu、G-Cu、C-Cu 和 T-Cu 納米酶)。研究表明，這四種類型的堿基Cu-MOF 納米酶對于食品中常見的5種常見的營養(yǎng)活性物質(zhì)(白藜蘆醇、茶多酚、綠原酸、蘆丁和香蘭素)感應(yīng)不同，由此構(gòu)建了納米酶編碼的陣列傳感器，用于鑒定不同的生物活性化合物，并且具有較高靈敏度，可以實現(xiàn)對 1.5–150 μg mL-1濃度范圍內(nèi)物質(zhì)的高通量、高靈敏度和快速鑒定與定量分析。此外，研究人員演示了通過智能手機(jī)可以觀察納米酶導(dǎo)致的不同程度的變色反應(yīng)，由此可以對食物進(jìn)行便攜式智能化快速檢測。
 

　　這項研究不僅為制備高效納米酶提供了一種新的途徑，而且為食品檢驗提供了一種智能便捷的方法。
 

圖1 Cu-MOF納米酶設(shè)計及LTP制備過程示意圖
 

圖2 使用Cu-MOF陣列傳感器識別/檢測食品中5種不同的天然活性成分
 

　　圖3 納米酶陣列傳感器物質(zhì)識別機(jī)理。不同堿基Cu-MOF納米酶對食品中不同生物活性成分催化特性不同(即不同Km)，根據(jù)不同響應(yīng)大小順序或圖案編碼即可識別不同活性成分：白藜蘆醇(RES)、茶多酚(GTP)、綠原酸(CA)、蘆丁(RT)和香蘭素(VL)
 

圖4 結(jié)合智能手機(jī)評估實際食品樣品中的天然活性成分