Gebruik van peroxidase-achtige fosfaathydraat-nanosheets voor zeer gevoelige dopamine-detectie

Mariene micro-organismen worden beschouwd als een van de meest actieve onderdelen van mariene ecosystemen. Het gebruik van mariene microbiële hulpbronnen is een belangrijk punt geworden in de mariene biotechnologie. Vooral de biosynthese van functionele nanodeeltjes met de regulatie van mariene micro-organismen heeft veel aandacht getrokken.

Onlangs heeft een onderzoeksteam onder leiding van Assoc. Prof. Zhai Xiaofan van het Institute of Oceanology van de Chinese Academie van Wetenschappen (IOCAS), in samenwerking met prof. Tang Xuexi van Ocean University of China (OUC), rapporteerde een colorimetrische sensor op basis van zinkfosfaathydraat-nanosheets (SA@ZnPNS).

De studie is gepubliceerd in Colloïden en oppervlakken B: bio-interfaces op 6 maart.

De onderzoekers stelden een nieuwe biosynthesestrategie voor van SA@ZnPNS met behulp van Shewanella-algen, die efficiënt, milieuvriendelijk en goedkoop was. SA@ZnPNS werd gekarakteriseerd en geoptimaliseerd door twee belangrijke parameters, de pH-waarde en de concentratie van voorlopers. SA@ZnPNS vertoonde een uitstekende peroxidase-achtige activiteit die H₂O₂ naar ·OH en zet dan 3,3,’5,5′-tetramethylbenzidine (TMB) om in oxidatietoestand, waardoor een kleurvariatie naar blauw ontstaat.

Op basis van de eigenschappen van SA@ZnPNS werd een snelle colorimetrische methode voor kwantitatieve analyse van dopamine (DA) voorgesteld. Het detectiemechanisme werd verduidelijkt toen DA gekwantificeerde ·OH consumeerde en een lichtere blauwe kleur van het reactiesysteem veroorzaakte. Het lineaire bereik van DA-detectie was 0,1–40 μM en de detectielimiet was 0,083 μM. “De colorimetrische methode toonde een breed detectiebereik, een lage detectielimiet, relatief goede anti-interferentie en uitstekende prestaties bij de detectie van daadwerkelijke serummonsters”, zei Assoc. prof. Zhai.

“Ons onderzoek biedt een nieuwe, groene, veilige en duurzame strategie voor het bio-nanodeeltje dat wordt toegepast op het gebied van biodetectie”, zegt Yang Jing, eerste auteur van de studie.

“Nieuwe biosynthesestrategie voor nanodeeltjes is een opkomend, open onderzoeksgebied met veel mogelijkheden. Daarom verdienen het verkrijgen van bio-nanodeeltjes met uitstekende eigenschappen en het uitbreiden van toepassingen in fotovoltaïsche cellen, waterstofproductie, geneeskunde, mariene corrosie en bescherming, landbouw en andere gebieden verdere aandacht.” onderzoek, wat ook onze toekomstige onderzoeksrichtingen zijn, “voegde Assoc toe. prof. Zhai.