《基於石墨烯的自組裝納米結構模擬酶構建及功能研究》是依託東南大學，由張宇擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：基於石墨烯的自組裝納米結構模擬酶構建及功能研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：張宇
- 依託單位：東南大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
氧化鐵納米粒子固有的過氧化物酶活性被發現以來，納米粒子仿酶體系的構建、催化機制及套用研究成為目前研究的熱點。石墨烯由於獨特的物理、化學及生物特性而成為性能優異的載體材料，其共軛的平面結構和良好的電子傳遞能力有利於對酶底物分子的富集以及催化活性的提高。本項目創新性地提出通過自組裝技術構建石墨烯與卟啉鐵衍生物等小分子酶活中心、以及石墨烯與不同類酶納米粒子（如Fe3O4、Co3O4、Au、普魯士藍等）的複合納米結構模擬酶體系，研究構建的方法、調控及共性規律；探索自組裝納米結構模擬酶的類酶催化機制，小分子酶活中心或納米粒子-石墨烯-底物之間的相互作用及電子傳遞過程，以及協同增強的催化效應；研究基於自組裝納米結構模擬酶構建納米探針的方法及進行敏感性、特異性與穩定性的評價，結合納米材料的光電磁特性，發展同時具有磁分離富集、高效催化及生物檢測的多功能免疫檢測新方法。
結題摘要
納米結構模擬酶是指一類具有類似生物酶催化功能的納米材料。構建具有高催化效率的納米結構模擬酶並研究其催化機制對於納米酶的套用具有重要意義。本研究重點研究了氧化石墨烯 (GO)、Fe3O4、Fe2O3、Co3O4、普魯士藍(PB)、Au等納米結構的多種類酶活性（包括過氧化物酶、過氧化氫酶、氧化酶及超氧化物歧化酶）的影響因素及催化機制。重點研究了pH、溫度、尺寸、表面修飾和電荷、納米結構暴露晶面的成分以及交變磁場對酶活性的影響。利用電子自旋共振（ESR）技術研究納米酶的活性機制，根據實驗結果提出了Fenton效應機制和電子轉移機制兩種納米酶活性機制。在對幾種納米結構模擬酶的酶效應研究基礎上，結合活性氧（ROS）、細胞微環境和一些疾病的特點，開發出了納米結構模擬酶在生物檢測、超聲檢測、細胞抗氧化和細胞毒性研究等方面的套用。
