《Trends Analyt. Chem.》纳米酶生物传感器在食品质量和安全性方面的应用

纳米酶技术 生物传感技术
Jack Zhang    2021-01-07    990

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天然酶是用于底物转化的生物催化剂,由于其特异性识别能力以及在温和的环境条件下相对较高的催化活性。在众多的实验室和工业中这些酶被广泛的应用于生化反应。然而,天然酶存在着这样的缺点:价格昂贵、结构不稳定、对外部条件敏感和不能重复使用等。因此,许多研究集中在寻找具有相似活性位点和催化特性的酶替代品上。一些酶模拟物包括环糊精、聚合物、超分子、卟啉和树状聚合物。

2007年报道了铁磁性纳米粒子具有过氧化物酶样活性,并指出其催化活性与蛋白/RNA类似,在自然界中起过氧化物酶的作用。在过氧化氢(H2O2)存在下,无机纳米粒子可以直接触发并加速过氧化物酶底物的氧化。已经确定了几种其他的纳米粒子单独或与其他生物分子配体一起具有生物催化活性。Wei和Wang创造了“纳米酶”一词来描述具有模仿酶促作用能力的纳米粒子。除了良好的识别和生物催化活性外,纳米酶还提供了更长的寿命和更高的稳定性,而成本却低于天然酶。因此,纳米酶被越来越多地用于生物传感、癌症治疗、环境保护和抗菌治疗。

基于纳米酶的生物传感器(NBs)在不同领域,包括食品质量安全评估、临床疾病诊断、生物代谢物测量以及环境污染物监测中都很流行(图1)。本文对食品分析中的NB进行了更全面的综述,并讨论了用于生物传感的纳米酶的主要催化机制。


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这一成果发表在Trends Analyt. Chem.。标题为Nanozymes-based biosensors for food quality and safety DOI: 10.1016/j.trac.2020.115841


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