[发明专利]一种镍基类氧化酶的制备与半胱氨酸检测应用

说明书

本发明涉及半胱氨酸检测技术领域，且公开了一种镍基类氧化酶的制备，选择制备NiO纳米棒。该镍基类氧化酶的制备与半胱氨酸检测应用，首次将一维的NiO纳米棒材料用作类氧化酶模拟酶，构建NiO纳米棒/AR体系；使用NiO纳米酶/AR荧光体系实现对半胱氨酸的高效灵敏检测；通过与传统的电感耦合等离子体质谱法、原子吸收光谱法、高效液相色谱法等方法相比，荧光传感分析技术具有灵敏度高、可控性好、操作简单以及反应速度快等特点，极大克服了传统方法的样品前期处理繁琐，仪器设备昂贵，需要专业技术人员操作，运行成本高等缺点；相比于能用于检测半胱氨酸的具有类过氧化物酶活性的纳米材料，NiO纳米棒/AR荧光体系无需不稳定的过氧化氢参与，检测准确性更高。

技术领域

本发明涉及半胱氨酸检测技术领域，具体为一种镍基类氧化酶的制备与半胱氨酸检测应用。

背景技术

纳米酶：一类既有纳米材料的独特性能，又有催化功能的模拟酶。纳米酶具有催化效率高、稳定、经济和规模化制备的特点，它在医学、化工、食品、农业和环境等领域得到广泛应用。纳米酶可以是金属、金属氧化物、碳材料以及复合材料；磷酸缓冲盐溶液：生物化学研究中使用最为广泛的一种缓冲液，主要成分为Na₂HPO₄、KH₂PO₄、NaCl和KCl，一般作为溶剂，起溶解保护试剂的作用。由于Na₂HPO₄和KH₂PO₄有二级解离，缓冲的pH值范围很广，而NaCl和KCl主要作用为增加盐离子浓度；L-半胱氨酸(L-Cysteine，简称为L-cys)：一种重要的α-氨基酸，作为细胞内氧化还原的缓冲物质，L-半胱氨酸对维持重要的代谢功能和解毒过程至关重要，异常水平的L-半胱氨酸可导致生长迟缓、神经毒性、阿尔茨海默病和心血管疾病等；半胱氨酸(Cys)是一种含巯基的氨基酸，在生命系统里起着重要作用，参与细胞减少和磷脂代谢过程。人体Cys水平异常会导致嗜睡、皮损、肝损伤等疾病，因此Cys含量是诊断这些疾病的重要指标。迄今为止，已经开发了许多用于检测Cys的分析方法，如高效液相色谱法、电化学法、毛细管电泳法、毛细管电泳法、荧光法等。然而这些方法普遍存在样品前期处理繁琐，仪器设备昂贵，需要专业技术人员操作，运行成本高等缺点，限制了其大规模应用。因此，开发一种操作简单、成本低廉、检测灵敏度高的半管氨酸检测方法具有重要意义。

酶是一种具有特异性和高效催化性的蛋白质，可以用于催化生命系统中的各种反应。然而，天然酶对环境因素敏感，易失活，限制了天然酶的广泛应用。最近有文章报道，金属氧化物可以作为人工模拟酶的一种，可以替代天然酶在一些应用中发挥作用。氧化镍纳米材料作为一种常见的半导体材料，具有合成方法简单、成本低廉、不含金属元素、无毒等优势，在催化领域具有广阔的应用前景。事实上，氧化镍是一种非当量化合物，为多价化合物，这赋予了它优异的催化活性，在许多领域如超级电容器、气体传感器、电致变色薄膜和电池等有着很好的应用。近几年有报道称氧化镍具有氧化酶、过氧化物酶、超氧化物歧化酶活性，并应用于不同领域。然而目前研究对氧化镍的氧化酶模拟活性机理并不清晰，且应用领域范围较窄。因此针对该研究现状，研究开发具有氧化酶模拟活性的氧化镍，简化检测步骤，对于Cys的检测具有重要意义；多种检测半胱氨酸的策略，包括质谱法(MS)、高效毛细管电泳法(HPCE)、原子吸收光谱法(AAS)、高效液相色谱法(HPLC)、以及原子吸收光谱法(AAS)等传统方法，然而这些方法普遍存在样品前期处理繁琐，仪器设备昂贵，需要专业技术人员操作，运行成本高等缺点，限制了其大规模应用；基于当前的纳米酶材料大多以过氧化物酶为主，其由于在测试过程中需要过氧化氢的参与，事实上过氧化氢并不稳定，易分解从而失去氧化性，因此，将其应用于实际半胱氨酸检测中，会极大的影响检测的准确性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种镍基类氧化酶的制备与半胱氨酸检测应用，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种镍基类氧化酶的制备，包括以下步骤：

1)选择制备NiO纳米棒；