Fe@GO纳米酶的制备及模拟酶活性研究开题报告

 2023-07-24 08:51:20
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1. 研究目的与意义(文献综述包含参考文献)

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文 献 综 述一、前言天然酶以其高底物特异性和高效率在医药、化学工业、食品加工和农业中具有重要的实际应用。

然而,它们具有一些固有的缺点,例如由于变性引起的低稳定性,催化活性对环境条件的敏感性以及制备困难。

因此,天然酶的应用受到一定的限制。

人工酶,又叫酶模拟物,是生物及化学领域中一个非常重要而又发展迅猛的分支。

它受自然酶的启发,目的是模仿天然酶在酶促反应中的基本条件和相比较于天然酶所存在的优势。

在过去的数十年中,研究人员已经在广泛的应用中建立了高稳定性和低成本的模拟天然酶特性的人工酶,并通过各种途径对人工酶的结构和功能进行了广泛的探索。

到目前为止,人工酶领域已经取得了长足有效的进展。

近年来,基于纳米酶的传感平台以其简单和廉价的优点而逐渐成为生物分析和诊断中的重要研究工具。

二、纳米酶的发展现状 在过去的数十年里,研究人员已经成功合成了高度稳定和低成本的人工酶,作为天然酶的廉价替代品在各领域得到了广泛的应用。

近年来,一些纳米材料已经发现了具有类似天然酶的活性,并且取得了巨大的进展。

已有综述详细介绍了各种纳米材料被用来模仿不同酶的种类,以及它们的动力学分析、活性机理和在许多领域的应用。

并且总结了纳米酶发挥其催化活性的机理、调整纳米酶活性机制以及为自然界中天然酶以及后续人工酶的发现史。

在有些研究中发现某些金属氧化物纳米材料在模拟天然酶时因为环境不同也会表现出不同的酶特性,或者更有甚者在同个环境下可以因为些许差异同时表现出两种酶的特性,这些特性都是天然酶所不具有的。

三、纳米酶的研究进展 纳米酶是指具有杰出模拟酶活性的纳米材料。

纳米酶种类较多,其主要有金属纳米材料模拟酶、金属氧化物纳米材料模拟酶、碳纳米材料模拟酶和新型纳米材料模拟酶等。

目前,新型纳米材料作为纳米酶的研究也越来越多。

作为人工酶的新兴研究领域,纳米酶以它独特的性质,吸引了研究人员们的巨大兴趣。

通过一系列的纳米酶,例如过渡金属氧化物,贵金属,碳材料和金属有机骨架,被用作模拟天然酶的有效功能催化剂,用于生物传感,免疫测定,临床治疗和环境保护。

与天然酶和经典人工酶相比,纳米酶在多个方面具有优势,如成本低,易于大规模生产,对恶劣环境的稳健性,高稳定性,长期储存以及尺寸/组成依赖性等。

到目前为止,许多纳米材料被发现可模拟各种天然酶,如过氧化氢酶,氧化酶,过氧化物酶,超氧化物歧化酶(SOD)和漆酶等。

在大多数的纳米酶中,大部分纳米酶反应条件要求高,合成步骤比较繁琐,并且合成的纳米酶受温度,pH等影响比较大,同时需要在一定温度下反应特定时间才能更好地发挥其酶活性。

因此,能够构建高催化活性和选择性的复合式纳米酶是很重要的。

本课题中将利用简单高效率的方法制备出Fe NPs,然后将其与GO进行复合,对复合材料 Fe@GO进行表征及酶活性研究并构建生物传感器。

参考文献1. M. Lu, B. Li, L. Guan, K. Li and Y. Lin, ACS Sustainable Chemistry 6H20 加入到50ml去离子水中;溶液B:将0.2891g NaBH4加入到50ml去离子水中,并搅拌15min;将溶液B加入到溶液A中,将混合物搅拌30min后所得溶液抽滤,收集黑色沉淀,并用去离子水和乙醇洗涤几次。

将收集的黑色沉淀在真空烘箱中70℃干燥一整夜,获得纯Fe NPs样品。

最后将Fe NPs与GO在一定条件下进行复合得到Fe@GO。

主要实验内容:1、纳米酶Fe@GO的合成与表征。

2、比色法探究Fe@GO的模拟酶活性以及各项实验条件的优化。

3、基于Fe@GO纳米酶开发生物传感器。

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