過酸化水素とグルコースの高感度の比色検出のためのペルオキシダーゼ模倣薬としてのプロイセンブルーナノ粒子

プロイセンブルーナノ粒子（Pb NPS）は、過酸化水素（H2O2）媒介性基質2,2'-アジノ酸化（3-エチルベンゾチアゾリン-6-スルファン酸）ジモニウム塩の酸化に向けて、固有のペルオキシダーゼ様触媒活性を示します。色のついた製品を生産します。触媒は、ミカエリス・メネンの動態に続き、H2O2に対する強い親和性を示しています。Pb NPSをペルオキシダーゼ模倣薬として使用して、0.05-50.0μMH2O2の検出のために比較法を開発し、検出限界は0.031μmでした。Pb NPの触媒反応がグルコースオキシダーゼによって触媒されたグルコース酸化の反応と結合した場合、グルコースの検出のための高感度で選択的な比色測定法が実現しました。グルコースの検出限界は0.03μmという低いと判断され、線形範囲は0.1μmから50.0μmでした。この方法は、ヒト血清中のグルコースの測定に正常に適用されました。他のナノ材料ベースのペルオキシダーゼ模倣物と比較して、PB NPはH2O2およびグルコースの検出に対して10〜100倍高い感度を提供します。開発された検出プラットフォームは、適切なH2O2産生オキシダーゼと統合したときに、生理学的重要な物質の種類に大きな潜在的な用途を示しました。

Prussian blue nanoparticles (PB NPs) exhibits an intrinsic peroxidase-like catalytic activity towards the hydrogen peroxide (H2O2)-mediated oxidation of classical peroxidase substrate 2,2'-azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid) diammonium salt to produce a colored product. The catalysis follows Michaelis-Menen kinetics and shows strong affinity for H2O2. Using PB NPs as a peroxidase mimetics, a colorimetric method was developed for the detection of 0.05-50.0 μM H2O2, with a detection limit of 0.031 μM. When the catalytic reaction of PB NPs was coupled with the reaction of glucose oxidation catalyzed by glucose oxidase, a sensitive and selective colorimetric method for the detection of glucose was realized. The limit of detection for glucose was determined to be as low as 0.03 μM and the linear range was from 0.1 μM to 50.0 μM. The method was successfully applied to the determination of glucose in human serum. Compared with other nanomaterials-based peroxidase mimetics, PB NPs provides 10-100 times higher sensitivity toward the detection of H2O2 and glucose. The detection platform developed showed great potential applications in varieties of physiological importance substances when merged with appropriate H2O2-producing oxidases.