北京最好的医院治疗白癜风 http://pf.39.net/bdfyy/三磷酸腺苷(ATP)作为生物系统中一种多功能核苷酸和重要的信号分子,被称为细胞内能量传递的“分子货币单元”,是组织和细胞进行代谢等生命活动所需能量的直接来源。特别是人体内ATP水平与帕金森综合征、阿尔茨海默病等重大疾病密切相关。如何实现复杂生物介质(如血液)中ATP的特异、灵敏的检测分析,一直是极富吸引力和挑战性的研究课题。近期,曲阜师范大学王桦教授团队通过结合Fe3O4纳米酶催化和适配体(Apts)识别功能,开发了一种简单、快速、灵敏、高选择性的比色分析策略,应用于血液中ATP水平的检测分析,主要传感机制和过程如图1所示。将具有磷酸骨架的ATP核酸适配体(Apts)修饰于Fe3O4纳米颗粒(NPs)表面,用于调节Fe3O4类过氧化物酶催化活性并特异性识别ATP。研究发现,经修饰Apts后,Fe3O4NPs获得了显著增强的类过氧化物酶催化活性;在ATP存在下,由于Apts与ATP特异性结合,导致修饰的Apts从Fe3O4NPs表面脱离,引起Fe3O4纳米酶的催化活性规律性降低,借此实现血液中ATP的高灵敏、高选择性的定量检测。图1.基于Fe3O4纳米酶催化和Apts识别功能的ATP比色检测机制示意图。实验中,作者采用紫外可见光谱仪对Fe3O4NPs和Fe3O4Apt结合ATP前后的光吸收特性进行了比较分析,发现修饰Apts的Fe3O4NPs在nm处出现核酸的特征吸收峰,ATP的加入导致该吸收峰值迅速降低(图2A)。特别是,修饰Apts后的Fe3O4NPs,可显著提高其类过氧化物酶催化活性,当表面Apts与ATP结合后,催化活性呈现规律性降低,从而验证了具有磷酸骨架的Apts可调节Fe3O4纳米酶活性,经借助Apts-ATP特异性结合事件,可实现对ATP的高特异性比色分析。图2.Fe3O4NPs和Fe3O4Apt结合ATP前后(A)紫外可见吸收光谱以及(B)催化TMB-H2O2显色反应的性能比较。在优化的实验条件下,基于Fe3O4催化功能的比色法可在0.50-μM线性浓度范围内实现对ATP的灵敏检测,检出限为0.μM。图3.基于Fe3O4催化功能的比色法响应不同浓度ATP的校准曲线。这种利用含磷酸骨架Apts探针调节Fe3O4纳米酶催化活性的检测策略,可望扩展应用于其它类型的纳米酶(如过氧化物酶和氧化酶),为开设计各类基于纳米酶催化功能和生物特异性识别元件(如Apts和抗体)生物分析方法,提供了一种通用性的新思路。这一成果发表在近期AnalyticalChemistry上,第一作者为曲阜师范大学李帅博士和硕士研究生赵晓廷;通讯作者为王桦教授。原文(扫描或长按