自2007年中科院阎锡蕴研究组首次发现Fe3O4磁性纳米颗粒具有类酶活性以来,其他纳米材料的模拟酶活性也相继被报导。研究发现普鲁士蓝对H2O2的检测具有高灵敏度和高选择性,且催化活性足以媲美天然酶,可以作为一种优秀的人工“过氧化物酶”。2010年,基于普鲁士蓝的类过氧化物酶活性,本组张晓庆等将其修饰在Fe3O4纳米颗粒表面,提高了其催化能力,利用这种复合纳米粒子和金黄色葡萄球菌(SPA)连接,发展出相应的免疫检测方法。2011年,本组张薇等利用铁蛋白的天然纳米尺寸和生物识别作用,在铁蛋白上修饰了普鲁士蓝纳米颗粒,实现了纳米粒子作为模拟酶在肿瘤组织免疫组化检测中的应用。
本文在这些研究的基础上,将普鲁士蓝通过金纳米颗粒包覆在聚苯乙烯微球表面,形成了分散性好,性质稳定的纳米复合结构。研究了普鲁士蓝的合成机理,证明了反应物中鞣酸对于普鲁士蓝的形成有重要作用。酶活性实验表明此纳米复合材料具有高的双酶活性,由此发展了葡萄糖检测的方法,具有良好的灵敏度和检测限。其中酶活性部分的实验由周杨完成,在此特别表示感谢。
Polystyrene@Au@prussian blue nanocomposites with enzyme-like activity and their application in glucose detection
Xi-ZhiZhanga, Yang Zhoub, Wei Zhang b, Yu Zhang*b, and Ning Gu*b
Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects
Volume 490, 5 February 2016, Pages 291–299
doi:10.1016/j.colsurfa.2015.11.035
链接 http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0927775715303587
Scheme 1. Synthetic process of PS@Au@PB nanocomposites and their application in glucose detection.
Fig. 1. SEM image of PS nanospheres (a), TEM image and electron diffraction pattern (insert) of Au nanoparticles (b), SEM images of PS@Au nanocomposites (c) and PS@Au@PB nanocomposites prepared at 0 h (d), 0.5 h (e), 1 h (f), 3 h (g), 6 h (h), 15 h (i), respectively, after complete addition of Fe3+ and [Fe(CN)6]3− into PS@Au nanocomposites solution. (addition time is 30 min).