手性纳米材料的制备及其在生物传感中的应用

发布时间：2021-01-28 02:02

　　近年来,以手性生物分子和纳米粒子为基元构建的手性纳米材料,因具有独特的光学性质和尺寸效应,已被广泛应用于气体吸附、光电材料和生物传感等领域。目前已报道的手性纳米材料主要包括手性碳纳米材料、手性硅纳米材料、手性金属纳米材料、手性有机框架纳米材料和手性配位聚合物纳米材料等。该文主要介绍了近五年来上述几类手性纳米材料的制备及其在生物传感应用中的研究进展,并对其发展前景进行了展望。 

【文章来源】：分析试验室. 2020,39(10)北大核心

【文章页数】：14 页

【部分图文】：

评估手性CQDs调节漆酶活性的示意图[33](a);C-dots@Au NPs复合物的合成及识别葡萄糖对映体示意图[35](b)

GQDs中各种基团的存在也有助于其自身通过共价键与手性分子进行功能化，为生物传感应用提供新的平台。Suzuki等[41]开展了将L-/D-Cys部分共价连接到GQDs边缘的工作(图2b)，并测试了L-/D-GQDs对肝脏Hep G2细胞活性的影响。结果表明，将Hep G2细胞置于L-/D-GQDs中，其生物相容性和立体异构体的毒性都具有显著差异。分子动力学模拟则表明，在细胞膜内，D-GQDs具有比L-GQDs更强的累积趋势，因此，可将D-GQDs应用于药物输送载体和选择性光疗的研究。1.2 手性碳纳米管

电化学手性传感器的性能主要取决于纳米改性材料的尺寸效应或电极表面上改性分子的手性效应。而手性CNTs既具有尺寸效应，又具有手性空间，其手性表面形成的微孔或纳米孔界面可以有效地放大电化学信号[46]。Zhu等[47]利用循环伏安法，以乙二胺为双肽键连接体将羧基化的SWCNTs有序地连接到GCE的氧化表面上，构建了电化学手性传感器(图3)。该传感器通过电化学方法可识别L-3,4-二羟基苯丙氨酸(L-DOPA)。L-DOPA作为脑内神经递质的生物前体，已被广泛应用于帕金森症的治疗，在神经化学和临床上均发挥着重要作用。除SWCNTs外，MWCNTs也因其大的比表面积和优异的电化学性能，在电化学传感器的应用中具有深远的意义和应用价值。然而MWCNTs具有明显的团聚效应，限制了其应用，为了提高MWCNTs的分散性，研究人员报道了各种MWCNTs的功能化方法。2019年，Niu等[48]用二茂铁(Fc)和羧酸化的二茂铁(Fc-COOH)实现了MWCNTs的功能化，分别通过非共价修饰和共价修饰制备了Fc/MWCNTs和MWCNTs-Fc。在Fc/MWCNTs和MWCNTs-Fc修饰的玻碳电极(Fc/MWCNTs/GCE和MWCNTs-Fc/GCE)上滴加β-CD后，发现该传感器(β-CD/Fc/MWCNTs/GCE和β-CD/MWCNTs-Fc/GCE)可用于L-/D-Trp的识别。进一步研究表明，β-CD/MWCNTs-Fc/GCE具有更好的手性识别能力，并且对L-/D-Trp的对映选择性系数(ID-Trp/IL-Trp)可达5.78。1.3 手性石墨烯


本文编号：3004152