基于BSA-Cu3(PO4)2纳米花模拟过氧化物酶活性的生物硫醇比色检测新策略及其智能手机传感平台应用

本研究创新性地开发了一种具有高效模拟过氧化物酶（POD）活性的铜基蛋白质-无机杂化纳米花（BSA-Cu3(PO4)2 HNFs），通过其催化TMB-H2O2系统产生的显色反应，结合智能手机RGB分析平台，实现了对谷胱甘肽（GSH）、半胱氨酸（Cys）和同型半胱氨酸（Hcy）等生物硫醇的高灵敏、便携式检测，为临床代谢物监测提供了仪器无关化的创新解决方案。

　　

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Materials

牛血清白蛋白（BSA）、人血清白蛋白（HSA）和磷酸盐缓冲盐水（PBS, pH 7.4, 10×）购自Solarbio公司。过氧化氢（H₂O₂）、脯氨酸（Pro）、DL-丝氨酸（Ser）、五水硫酸铜（CuSO₄·5H₂O）、醋酸钾（CH₃COOK）、甲基橙（MO）和半胱氨酸（Cys）购自广东光华科技股份有限公司。乙酰胆碱氯化物、腺苷、邻苯二酚（CC）、醋酸钠（CH₃COONa）和醋酸镁（(CH₃COO)₂Mg）则购自麦克林公司。

Characterization of BSA-Cu₃(PO₄)₂ HNFs

为解析BSA-Cu₃(PO₄)₂ HNFs的形貌与化学组成，我们通过简易自组装法制备的样品进行了多维度表征（Scheme S1）。扫描电子显微镜（SEM）图像显示（图1A），三维结构的BSA-Cu₃(PO₄)₂ HNFs呈现出优美的花状球形结构，其直径约为8-12微米。同步进行的能量色散X射线光谱（EDS）分析进一步证实了铜（Cu）、磷（P）、氧（O）等关键元素的成功掺杂，揭示了纳米花的无机相组成。

Conclusion

总而言之，我们开发了一种简便的一步共沉淀法，成功制备出具有花状结构的铜基蛋白质-无机杂化纳米花（BSA-Cu₃(PO₄)₂ HNFs）。该材料展现出卓越的模拟过氧化物酶（POD-like）活性，能够高效催化TMB-H₂O₂系统发生显色反应。借助生物硫醇的还原特性及对纳米酶催化活性的抑制效应，我们建立了基于颜色信号变化的定量检测体系，为实际样本中生物硫醇的快速分析提供了新路径。