[发明专利]一种铂单原子纳米酶的过氧化氢快速检测方法及杀菌应用

说明书

本发明提供了一种铂单原子纳米酶的过氧化氢快速检测方法及杀菌应用，属于纳米催化，环境检测及医疗抗菌等技术领域。以铂单原子纳米酶做催化剂，以3,3',5,5'‑四甲基联苯胺为显色剂，实现了无酶显色检测过氧化氢。并且利用铂单原子纳米酶活性，实现了良好的体外和活体创伤杀菌，极大的提高了H₂O₂的杀菌性能，降低了H₂O₂的使用浓度，因此避免了H₂O₂的毒副作用。该纳米酶材料将有望被广泛用于纳米催化、环境检测和生物医药等领域。

技术领域

本发明涉及酶工程、环境监测技术及医疗抗菌技术领域，具体涉及一种基于铂单原子纳米酶的过氧化氢快速检测及杀菌应用。

背景技术

天然酶因其高特异性和突出的底物效率而具有广泛的应用前景。但其固有的不稳定性、资源的有限性和工艺的高成本性阻碍了其广泛应用。纳米酶是一类具有天然酶功能的纳米材料，与天然蛋白酶相比，具有成本低、抗生物降解能力强、制备量大等优点，在生物传感器等领域的应用越来越受到人们的关注。铂是稀有的贵金属材料，由于其具有高温抗氧化性和热电性能，受到了广泛的关注。研究表明，铂纳米酶具有过氧化物酶活性，可活化过氧化氢(H₂O₂)产生羟基自由基，已被用于H₂O₂的比色传感方法的构建，但目前的基于铂的纳米材料多为颗粒，活性较低。急需发展高活性的铂基纳米材料用于H₂O₂的活化。金属单原子催化剂以金属原子分布的活性金属中心优势而成为一个新的研究前沿，活性中心明确，具有高活性。因此，发展具有仿过氧化物酶活性贵金属纳米酶具有重要的学术意义和经济价值。

H₂O₂作为一种重要的活性氧(ROS)，在伤口愈合、细胞增殖和免疫等多种生物过程中发挥着重要作用。然而，过量的H₂O₂(166mM-1M)会导致正常表皮组织产生不良反应。因此，对环境和医疗中H₂O₂的检测对疾病的预防也具有重要的意义。同时，H₂O₂作为抗菌药物被广泛应用于伤口愈合的细菌感染的实际医疗中，这是由于它能分解产生具有强氧化性的羟基自由基，从而破坏细菌的活性组分。因此，提高低浓度H₂O₂的抗菌活性以达到有效的杀菌效果是创伤愈合的需要。

发明内容

本发明的目的是提供了一种铂单原子纳米酶的过氧化氢快速检测方法及杀菌应用。

本发明的技术方案：

一种铂单原子纳米酶的过氧化氢快速检测方法，步骤如下：将待测的过氧化氢溶液、0.1mg/mL单原子纳米酶和有机显色剂一起加入到醋酸缓冲溶液中，在4-100℃温度条件下孵化30min，立即用分光光度计检测有机显色剂的氧化物的相应吸光值，因其与过氧化氢溶液的化学定量关系而实现定量检测。

所述的有机显色剂为3,3',5,5'-四甲基联苯胺。

一种铂单原子纳米酶的过氧化氢的杀菌方法，步骤如下：

将单原子纳米酶、过氧化氢溶液和革兰氏阴性菌大肠杆菌一起放到醋酸缓冲溶液中，0-40℃孵化超过6h；将反应后的溶液离心，涂平板，观察菌的生长状况，平板上菌的数量越少，说明杀菌情况越好；

将单原子纳米酶和过氧化氢溶液涂到创伤伤口上，观察伤口恢复情况，创伤恢复的越快，说明抗菌治疗效果越好。

本发明的有益效果：

(1)以铂单原子纳米酶为催化剂，以3,3',5,5'-四甲基联苯胺(TMB)作为显色剂，实现了对H₂O₂溶液的无酶检测。