[发明专利]一种金单原子葡萄糖氧化纳米酶的制备方法及应用

说明书

本发明公开了一种金单原子葡萄糖氧化纳米酶的制备方法与应用，属于生物分析检测领域。该金单原子葡萄糖氧化纳米酶是将金以单原子的形式负载在石墨烯载体上，制得的金单原子葡萄糖氧化纳米酶自身具有葡萄糖氧化酶活性，可以直接取代天然葡萄糖氧化酶，应用在器件中。采用本发明制得的金单原子葡萄糖氧化纳米酶能够替代天然葡萄糖氧化酶，实现葡萄糖的检测，相较于基于天然葡萄糖氧化酶的葡萄糖传感器，提高了检测稳定性和使用寿命。

技术领域

本发明属于生物分析检测领域，具体涉及一种金单原子葡萄糖氧化纳米酶的制备方法与应用。

背景技术

糖尿病及其他血糖相关疾病已经严重威胁人类健康，患有糖尿病的病人需要实时连续监控血糖指标，并对血糖不正常状态进行预警，同时查看血糖在几个小时或几天内的变化情况。实时查看血糖水平可以帮助患者在一天中就如何平衡食物、身体活动和药物做出更明智的决定。常见的血糖监测技术是基于天然葡萄糖氧化酶传感器实现的，利用葡萄糖氧化酶识别葡萄糖并传导出信号，实现灵敏检测。然后对于连续监控技术，天然的葡萄糖氧化酶面临一个很大的挑战是，天然酶寿命较短，反复使用后检测灵敏度明显衰减，极大的缩短了检测仪器的寿命。

一个很好的解决方法是利用纳米酶来替代传统的葡萄糖氧化酶。纳米酶是新一代人工模拟酶，是一类具有类似天然酶催化效率和酶促反应动力学的纳米材料，相较于传统天然酶(主要是蛋白质)稳定，且能在极端条件下保持较高活性。所以，利用具有葡萄糖氧化酶活性的纳米酶材料来代替天然酶，应用到血糖检测仪当中，可以极大的提高检测仪器寿命。

基于上述分析，一种具有模拟葡萄糖氧化酶的特性，可以高效催化葡萄糖氧化，实现葡萄糖的电化学检测和显色检测，提高葡萄糖氧化酶传感器寿命的金单原子葡萄糖氧化纳米酶的制备方法与应用是目前行业内急需的。

发明内容

鉴于上述不足，本发明提供了一种金单原子葡萄糖氧化纳米酶的制备方法与应用，该金单原子纳米酶具有模拟葡萄糖氧化酶的特性，可以高效催化葡萄糖氧化，实现葡萄糖的电化学检测和显色检测，提高葡萄糖氧化酶传感器寿命。

本发明是通过如下手段实现的：

一种金单原子葡萄糖氧化纳米酶的制备方法，包括：

金单原子纳米酶是将金以单原子的形式负载在石墨烯载体上，具体制备流程如下：

(1)取30mL通过hummers方法制备得到的浓度为5-20mg/mL的氧化石墨烯悬浊液备用，向其中加入15mL、0.5-2mol/L的碳酸铵溶液，磁力搅拌20-60min充分混合，得到第一混合溶液；

(2)向第一混合溶液中缓慢滴加入15mL、0.5-2mmol/L的金氯酸水溶液，继续搅拌2-4h，混合均匀，得到第二混合溶液；

(3)过滤第二混合溶液，收集固体样品，用去离子水反复冲洗，而后在70℃下干燥2h，得到固体样品；

(4)将固体样品放入管式炉中，在空气气氛下，400-550℃烧结1-4h，即得一种金单原子葡萄糖氧化纳米酶。

本发明还公开了一种根据上述制备方法制得的金单原子葡萄糖氧化纳米酶。

本发明还公开了一种上述金单原子葡萄糖氧化纳米酶在葡萄糖活性检测中的应用。

进一步的，所述葡萄糖活性检测包括：

显色反应检测；以及

电化学检测。

进一步的，所述显色反应检测包括：

显色反应检测包括：