[发明专利]一种磁性四氧化三铁纳米粒子及其制备方法、应用无效
申请号: | 201010510120.8 | 申请日: | 2010-10-18 |
公开(公告)号: | CN101975808A | 公开(公告)日: | 2011-02-16 |
发明(设计)人: | 王晓岑;周国亮;于加石;宋威廉;孟书涵;郭紫嫣 | 申请(专利权)人: | 上海市七宝中学 |
主分类号: | G01N27/30 | 分类号: | G01N27/30;G01N27/26 |
代理公司: | 上海硕力知识产权代理事务所 31251 | 代理人: | 张坚 |
地址: | 201101*** | 国省代码: | 上海;31 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 磁性 氧化 纳米 粒子 及其 制备 方法 应用 | ||
技术领域
本发明涉及一种磁性四氧化三铁纳米粒子及其制备方法,以及在电化学传感器领域的应用。
背景技术
磁性四氧化三铁纳米粒子(FNPs)是一种应用广泛地应用于组织成像,基因靶向,蛋白富集和生物传感器。最近报道了纳米四氧化三铁具有类似过氧化氢酶和Fenton试剂的性质,其催化活性高,稳定性强,受温度和pH等影响小,结果表明了其性质要优于天然存在的酶(Gao LZ, Zhuang J, Nie L, et al. Nature Nanotechnology. 2007 Sep;2(9):577-83)。已被应用于过氧化氢和葡萄糖的检测(Zhuang J, Zhang JB, Gao LZ, et al. Materials Letters. 2008 Sep 15;62(24):3972-4; Wei H, Wang E. Anal Chem. 2008 Mar 15;80(6):2250-4)。已有文献报道,具有类酶性质的纳米四氧化三铁可以催化还原过氧化氢(hang LH, Zhai YM, Gao N, et al. Electrochem Commun. 2008 Oct;10(10):1524-6),并可以检测其含量的纳米材料。此时,纳米颗粒通常和导电聚合物复合,如邻苯二甲酸二乙二醇二丙烯酸酯(PDDA)或聚苯胺(Polyaniline)等。来加快FNPs电子传递的速度及催化效率。
活性氧,包括·O2–,OH·,·O–,HO2· 及H2O2等,是由生物体新陈代谢产生的副产品,其与机体细胞的许多功能活动及各种疾病密切相关,如癌﹑肿瘤﹑动脉硬化、糖尿病、心脑血栓及衰老等(陈瑗;周玫. 自由基医学基础与病理生理. 北京:人民卫生出版社. 2002:12-3)。在有机组织中,许多酶包括超氧化物歧化酶(SOD),能够催化清除损害活性氧自由基。同时,活性氧也在机体的先天免疫能力方面也发挥了重要作用。活性氧来源于循环单核细胞和中性粒细胞中,并作用于革兰阴性细菌外膜的不饱和脂肪酸,使其发生脂质过氧化反应,并破坏组织结构。在活性氧中,过氧化氢(H2O2)是最稳定的物质,并且可以通过水分子通道扩散穿过生物膜引起蛋白质氧化而遭到破坏,细胞内的H2O2主要是通过SOD或者过渡态金属离子催化·O2–歧化反应而生成,其机理如如下式a。H2O2对机体的损伤是通过Fenton试剂反应生成破坏性极强的活性OH·,机理如下式b(Yamazaki I, Piette LH, Grover TA. J Biol Chem. 1990 Jan 15;265(2):652-9; Lucas MS, Dias AA, Sampaio A, et al. Water Res. 2007 Mar;41(5):1103-9)。因此,生理条件下的过氧化氢浓度和·O2–和OH·等活性氧的形成和分解密切相关。
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传统的高度灵敏的电化学生物传感器检测过氧化氢的报道。他们都在使用基于固定化氧化还原蛋白,特别是细胞色素C,其很容易被氧自由基还原,并产生一个典型的催化电流。这些基于蛋白质为基础的生物传感器稳定差,受温度和pH影响较大,同时准备过程也是相当费时。
发明内容
本发明提供了一种磁性四氧化三铁纳米粒子及其制备方法,以及其在电化学传感器上的应用。
本发明磁性四氧化三铁纳米粒子,吸附在电沉积纳米金粒子的玻碳电极上,各种粒径的磁性四氧化三铁纳米粒子在纳米金簇表面都有较明显的氧化还原峰,且峰电流大小关系为:10 nm>100 nm>400 nm。
本发明一个优选的技术方案中,所述的磁性四氧化三铁纳米粒子的粒径为10、100nm或400 nm,且形成花簇状。
本发明一个优选的技术方案中,所述的磁性四氧化三铁纳米粒子的晶体结构2θ值在10° ~ 80°的范围内,峰位置所对应的2θ值分别为220,311,400,422,511和400,它的饱和磁矩为60.8 emu g-1。
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