퍼옥시다제의 활용

Scientific Reports 12권, 기사 번호: 6953(2022) 이 기사 인용

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폴리비닐피롤리돈 안정화 은 나노입자(PV-AgNP)는 AgNO3/구연산삼나트륨으로부터 마이크로파 에너지의 도움을 받아 합성되었습니다. 합성된 PV-AgNP는 실제 퍼옥시다제 모방 활성을 보유하는 것으로 밝혀졌습니다. 이러한 촉매 활성은 비형광 시약(o-페닐렌디아민)을 높은 형광 반응 생성물(2,3-디아미노페나진)으로 산화시킬 수 있습니다. 반응 생성물은 420°여기시 563nm에서 형광 방출을 나타냈습니다. 많은 금속 중에서 수은(II) 이온만이 PV-AgNPs 나노자임의 촉매 활성을 억제할 수 있습니다. 이에 따라, 반응 생성물의 형광 강도가 성공적으로 소멸되었다. 형광 강도의 이러한 소멸 효과는 수은(II)의 농도에 정비례합니다. 이 발견에 따라, 물 샘플에서 수은(II)을 검출하기 위해 간단하고 비용 효율적이며 선택적인 분광형광법 접근 방식이 설계되었습니다. 형광 강도와 수은(II) 농도의 억제 사이의 선형 관계는 20-2000nM에서 발견되었으며 검출 한계는 8.9nM이었습니다.

수은 금속은 인체에 축적될 때 해로운 영향을 미치기 때문에 가장 잘 알려진 유독하고 널리 퍼져 있는 중금속 중 하나입니다1. 인간활동과 자연현상을 통해 토양, 대기, 해수 등에 널리 분포되어 있으며, 대부분의 생물체와 환경에 심각한 영향을 미치고 있습니다2. 지표수 및 폐수에 대한 수은(II)에 의한 주요 오염원은 염소-알칼리 생산, 종이 및 펄프, 정유소, 배터리, 산업 분야의 페인트 제조 공정입니다3. 수은은 효소와 단백질에서 발견되는 티올 그룹에 대한 높은 친화력으로 인해 인체 조직과 주요 기관에 축적되어 적은 양으로도 독성을 유발하고 인체 건강에 해를 끼칠 수 있습니다4. 무기 수은 독성으로 인해 발생하는 일부 만성 및 급성 증상 및 징후는 다음과 같습니다. 갈증; 금속성 맛; 메스꺼움; 과도한 타액 분비; 신장 변성 및 떨림5.

물 샘플에서 수은(II) 이온을 검출하기 위해 활용되는 화학감각의 선택성과 감도는 필수적인 요구 사항입니다. 따라서 활용되는 센서는 단순성, 저비용, 고감도 및 적절한 선택성을 특징으로 해야 하며, 이는 다른 금속 이온의 존재로 인한 간섭 없이 나노몰 수준에서 수성 샘플의 수은(II) 이온을 감지할 수 있습니다.

나노입자는 환경 오염물질을 감지하는 센서로 널리 적용됩니다6,7,8,9. 많은 연구자들은 특이한 광학적 특성, SPR 밴드 및 초소형 크기로 인해 은 나노입자에 관심을 갖고 있습니다10,11,12,13. 은 나노입자는 우수한 전도성과 촉매 활성으로 인해 센서, 섬유 산업 및 식품 저장 분야에서도 널리 사용됩니다. 금속 나노입자의 독특하고 독특한 효소 유사 활성은 수많은 화학 반응의 촉매 작용 및 금속 분석 응용 분야에서 관심을 끌고 있습니다.

천연 효소의 고유한 장애가 없는 데 초점을 맞춘 천연 효소에 비해 나노입자를 효소 모방/인공 효소로 사용하면 많은 장점이 있습니다. 이러한 장애에는 시간이 많이 걸리고 지루하며 천연 자원의 가용성과 값비싼 정화 과정이 포함됩니다. 높은 온도에 대한 민감성, 엄격한 보관 조건, 알칼리성 및 산성 pH 조건 및 프로테아제에 대한 민감성으로 인해 안정성이 저하되어 유통기한이 단축됩니다17,18. 효소 모방 무기 나노입자는 저렴한 비용, 높은 안정성, 고농도의 기질에 대한 저항성, 저장 공정 용이성 및 합성 용이성을 포함한 일부 기능을 제공합니다19,20,21.