背景介绍:
重金属离子的快速识别和定量检测对重金属污染的处理处置具有重要意义。纳米纤维具有独特的纳米尺寸特性、良好的透光率和可加工性能,在其表面构筑对重金属离子具有选择性识别功能的基团有望制备高灵敏度的重金属离子传感器。但如何在纳米纤维表面构筑功能基团的同时保留其纳米尺寸特性,以及重金属离子传感器检测后的再利用是当前需要解决的问题。
近期,广西大学王双飞、朱红祥、何辉课题组报道了一种具有良好生物相容性的双功能纤维素纳米纤维基仿生传感器,该文以纳米纤维为基体,将富含胞嘧啶(C)碱基对的DNA功能试剂锚定在其表面,制备了双功能纳米纤维基仿生传感器,实现了对Ag+和乙酰胆碱酯酶(AChE)的推进式检测。相关成果以“Preparationandpropertiesofadual-functioncellulosenanofiber-basedbionicbiosensorfordetectingsilverionsandacetylcholinesterase”为题发表在国际化学权威杂志JournalofHazardousMaterials上(doi.org/10./j.jhazmat..)上,第一作者为广西大学在读博士生王磊。
图1CNF-DNA检测Ag+和AChE的识别机理示意图
(来源:J.Hazard.Mater.)
研究的主要内容介绍:
图2CNF-DNA对Ag+的选择性识别
(来源:J.Hazard.Mater.)
图3CNF-DNA表面银纳米簇对AChE的检测性能
(来源:J.Hazard.Mater.)
研究者通过模拟斑马鱼在含Ag+水环境中体内乙酰胆碱酯酶的应激变化,以纳米纤维为基体,将富含胞嘧啶(C)碱基对的DNA功能试剂锚定在纳米表面,制备了双功能纳米基仿生传感器(CNF-DNA),并研究其对低浓度Ag+的选择性识别性能及其在检测过程中银纳米簇在CNF-DNA表面的形成机制,实现借助便携式光谱设备对超低Ag+浓度的选择性识别的同时,在无需外加任何还原剂的情况下,在CNF-DNA的表面获得分布均匀的银纳米簇,并以此为新的检测平台,递推式的检测生物体内乙酰胆碱酯酶的活性,对阿尔茨海默氏病的防治具有重要意义,拓展了纳米纤维基重金属离子传感器在生物领域的应用。
小结:
该项工作通过在纳米纤维表面锚定DNA功能分子,可控制备了纳米尺度的双功能纳米纤维基仿生传感器,实现了对Ag+和乙酰胆碱酯酶的推进式检测,为生物质纳米纤维基重金属离子传感器的再利用提供了新的策略。
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