近期，化工学院刘静博士（学术副教授）、王博教授等人在生物传感分析领域取得最新进展，相关成果以“Microperoxidase-11 functionalized nanozyme with enhanced peroxidase-mimicking activities for visual detection of cysteine”为题发表在国际学术期刊Analytica Chimica Acta上（中科院一区，影响因子：6.2）。
研究背景
纳米酶，是一种含有纳米材料的人工合成酶，近年来，越来越多关于纳米酶的研究被关注。尽管这些纳米酶表现出了优异的性能，但与自然相比，它们仍然在某些方面表现出了一些不足，包括选择性和催化能力。例如纳米酶往往比天然酶表现出较低的催化活性和较差的选择性。对于天然酶来说，它们几乎对目标化学物质具有完美的特异性和对映体选择性。然而自由形式的天然酶总是脆弱的，表现出低稳定性及聚集趋势，造成催化活性降低，而将它们固定在固体支撑材料上，固体基质可以大大增强其稳定性，同时保持甚至提高它们的活性和特异性。
成果介绍
本文研究了一种应用广泛的天然酶-微过氧化物酶-11 (MP-11)，其游离态及固定态的性能对比。将其固定在石墨烯-金复合材料上，构建三重纳米酶GO-Au@MP-11，得益于石墨烯广阔且易于电子转移的表面修饰有巨大比表面积及复合物的协同催化作用，使材料具有非常优异的稳定性以及更突出的催化性能。当巯基化合物，如半胱氨酸加入后，巯基中的硫元素很容易与MP-11中的Fe（III）连接使催化能力降低甚至丧失。根据该性质，利用TMB+H2O2混合溶液的颜色变化作为评价标准，实现了手性半胱氨酸对的简便快速检测，检测限分别可达0.83 µM，0.85 µM（D-Cys，L-Cys）。通过理论计算，进一步验证半胱氨酸使GO-Au@MP-11失活的反应机理，这一发现将激发纳米酶构建及巯基氨基酸检测的新方法研究。
该研究成果得到山东省自然科学基金面上项目、山东省生化分析重点实验室开放基金、十大菠菜导航菁英计划等项目的支持。
论文链接：
https://doi.org/10.1016/j.aca.2023.341386.
