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肉类因其营养丰富,味道鲜美深受大众的喜爱。肉类中的鲜美成分很大程度上来源于核苷酸类物质,尤其是肌苷酸(Inosinic acid,IMP)对肉类在烹饪过程中的鲜味成分有很大的影响,IMP的含量和存在状态不仅关系到肉制品的鲜美,还是评价肉制品新鲜程度的重要指标,本文研究并制备了酶生物传感器对肉类中IMP进行检测研究。
本研究主要通过构建一种特异性强、成本低、分析速度快的酶生物传感器,研究设计一种能直观反映检测结果的IMP检测方法。通过分析酶生物传感器反应信号的大小和规律,开发一种便携式、高灵敏、直观的IMP定量检测方法,本文具体研究内容及结果如下:
1、本文基于Au@Pt纳米花的催化活性及导电性,组装制备了一种新型无酶传感器,用于灵敏和快速分析检测IMP酶解副产物H2O2的含量。通过发射扫描电镜和X-射线衍射对上述材料进行表征。结果表明由Au粒子被Pt粒子包裹其中形成蒲公英状纳米花。利用Au@Pt纳米花作为纳米酶催化氧化H2O2,研究H2O2在该修饰电极上的电化学行为,结果显示基于Au@Pt纳米花的传感器检测H2O2具有广泛的线性、高灵敏度、抗干扰性和再现性等优点。研究了H2O2在该修饰电极上的循环伏安曲线和时间电流曲线,结果显示负载Au@Pt纳米花的传感器检测H2O2具有良好的线性范围(0.03~1100μmol/L)、灵敏度高(检出限可达0.02μmol/L)。与传统滴定法相比,该新型无酶传感器能在复杂环境下快速准确检出H2O2含量。
2、本实验利用MXene材料的导电性与Au@Pt纳米花的催化能力,组装制备了酶生物传感器用于超灵敏和快速检测IMP。结果表明,基于MXene负载Au@Pt纳米花的酶生物传感器在0.04~17g/L范围内表现出良好的线性关系,其相关系数为0.996,检出限为2.73ng/mL。
3、本文研究并制备了一种基于MoFs复合纳米材料修饰的酶生物传感器来检测IMP,将MoFs纳米复合材料修饰在电极表面,具有高比表面积,生物相容性以及孔隙率,增强了负载酶的能力。MoFs具有类似辣根过氧化酶的催化作用,可以对酶解IMP过程中产生的H2O2进行催化分解,进一步扩大电信号,达到理想的检测限。新型酶生物传感器,更加灵敏,高效,可定量检测IMP,IMP的浓度范围为0.05~0.3g/L时具有良好的线性关系,线性回归方程为:Y=4.271X+8.044(R2=0.997),其检出限为0.03g/L,可以实现对于肉制品中IMP进行定性定量检测。
本文验证了酶生物传感器用于IMP检测的可行性,并利用纳米材料辅助信号放大构建了不同的酶传感器。结果表明,利用模拟酶类纳米材料辅助目标循环放大策略的酶传感器检测限更低,操作更简单。
本研究主要通过构建一种特异性强、成本低、分析速度快的酶生物传感器,研究设计一种能直观反映检测结果的IMP检测方法。通过分析酶生物传感器反应信号的大小和规律,开发一种便携式、高灵敏、直观的IMP定量检测方法,本文具体研究内容及结果如下:
1、本文基于Au@Pt纳米花的催化活性及导电性,组装制备了一种新型无酶传感器,用于灵敏和快速分析检测IMP酶解副产物H2O2的含量。通过发射扫描电镜和X-射线衍射对上述材料进行表征。结果表明由Au粒子被Pt粒子包裹其中形成蒲公英状纳米花。利用Au@Pt纳米花作为纳米酶催化氧化H2O2,研究H2O2在该修饰电极上的电化学行为,结果显示基于Au@Pt纳米花的传感器检测H2O2具有广泛的线性、高灵敏度、抗干扰性和再现性等优点。研究了H2O2在该修饰电极上的循环伏安曲线和时间电流曲线,结果显示负载Au@Pt纳米花的传感器检测H2O2具有良好的线性范围(0.03~1100μmol/L)、灵敏度高(检出限可达0.02μmol/L)。与传统滴定法相比,该新型无酶传感器能在复杂环境下快速准确检出H2O2含量。
2、本实验利用MXene材料的导电性与Au@Pt纳米花的催化能力,组装制备了酶生物传感器用于超灵敏和快速检测IMP。结果表明,基于MXene负载Au@Pt纳米花的酶生物传感器在0.04~17g/L范围内表现出良好的线性关系,其相关系数为0.996,检出限为2.73ng/mL。
3、本文研究并制备了一种基于MoFs复合纳米材料修饰的酶生物传感器来检测IMP,将MoFs纳米复合材料修饰在电极表面,具有高比表面积,生物相容性以及孔隙率,增强了负载酶的能力。MoFs具有类似辣根过氧化酶的催化作用,可以对酶解IMP过程中产生的H2O2进行催化分解,进一步扩大电信号,达到理想的检测限。新型酶生物传感器,更加灵敏,高效,可定量检测IMP,IMP的浓度范围为0.05~0.3g/L时具有良好的线性关系,线性回归方程为:Y=4.271X+8.044(R2=0.997),其检出限为0.03g/L,可以实现对于肉制品中IMP进行定性定量检测。
本文验证了酶生物传感器用于IMP检测的可行性,并利用纳米材料辅助信号放大构建了不同的酶传感器。结果表明,利用模拟酶类纳米材料辅助目标循环放大策略的酶传感器检测限更低,操作更简单。