基于仿生矿化酶固定纳米探针对血清葡萄糖定量检测的实验新探索

引用本文: 朱怀柔, 岑巧怡, 颜丹, 易伟, 陈国胜, 黄思铭, 欧阳钢锋. 基于仿生矿化酶固定纳米探针对血清葡萄糖定量检测的实验新探索[J]. 大学化学, 2026, 41(5): 330-339. doi: 10.12461/PKU.DXHX202511041 shu

Citation: Huairou Zhu, Qiaoyi Cen, Dan Yan, Wei Yi, Guosheng Chen, Siming Huang, Gangfeng Ouyang. 基于仿生矿化酶固定纳米探针对血清葡萄糖定量检测的实验新探索[J]. University Chemistry, 2026, 41(5): 330-339. doi: 10.12461/PKU.DXHX202511041 shu

基于仿生矿化酶固定纳米探针对血清葡萄糖定量检测的实验新探索

朱怀柔 ^1, ,
岑巧怡 ^1, ,
颜丹 ^1, ,
易伟 ^1, ,
陈国胜 ^2, ,
黄思铭 ^{1,
,} ,
欧阳钢锋 ^2,

1.
广州医科大学药学院, 广东广州 511436;
2.
中山大学化学学院, 广东广州 510006

通讯作者: 黄思铭,E-mail:huangsm@gzhmu.edu.cn

基金项目:
国家自然科学基金(22576042,22174164)；广州医科大学高层次人才经费项目

摘要: 血清葡萄糖检测是临床生物化学检验技术实验课程中的经典实验，但现有实验存在色原底物毒性较高、方法抗干扰能力弱和仪器检测耗时较长等问题。本改进实验延续了酶级联催化的核心原理，从色原底物优化、纳米探针合成和检测仪器升级三个方面对实验内容与教学方式进行改进：1) 采用低毒性2,2’-联氮双(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)二铵盐(ABTS)替代高毒性4-氨基安替比林色原底物，从而显著提高实验安全性；2) 通过仿生酶固定化技术制备稳定且灵敏的纳米探针，有效增强方法的抗干扰能力和检测准确性，同时提升实验的创新性与高阶性；3) 使用高通量酶标仪取代紫外-可见分光光度计作为定量检测仪器，大幅缩短分析时长并减少样本消耗。教学实践表明，该纳米探针具有合成简便、成本低、重现性好及检测准确度优异等特点。本改进实验实现了教学安全性、高阶性与前沿性的有机统一，其模块化的实验流程可保证实验在7-10学时内完成，为临床生物化学类实验课程改革提供了可推广的范例。

关键词:

English

基于仿生矿化酶固定纳米探针对血清葡萄糖定量检测的实验新探索

1.
School of Pharmaceutical Sciences, Guangzhou Medical University, Guangzhou 511436, Guangdong Province, China;
2.
School of Chemistry, Sun Yat-Sen University, Guangzhou 510006, Guangdong Province, China

Corresponding author: Siming Huang, huangsm@gzhmu.edu.cn

Received Date: 06 November 2025
Revised Date: 26 February 2026
Available Online: 13 March 2026

Abstract: 血清葡萄糖检测是临床生物化学检验技术实验课程中的经典实验，但现有实验存在色原底物毒性较高、方法抗干扰能力弱和仪器检测耗时较长等问题。本改进实验延续了酶级联催化的核心原理，从色原底物优化、纳米探针合成和检测仪器升级三个方面对实验内容与教学方式进行改进：1) 采用低毒性2,2’-联氮双(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)二铵盐(ABTS)替代高毒性4-氨基安替比林色原底物，从而显著提高实验安全性；2) 通过仿生酶固定化技术制备稳定且灵敏的纳米探针，有效增强方法的抗干扰能力和检测准确性，同时提升实验的创新性与高阶性；3) 使用高通量酶标仪取代紫外-可见分光光度计作为定量检测仪器，大幅缩短分析时长并减少样本消耗。教学实践表明，该纳米探针具有合成简便、成本低、重现性好及检测准确度优异等特点。本改进实验实现了教学安全性、高阶性与前沿性的有机统一，其模块化的实验流程可保证实验在7-10学时内完成，为临床生物化学类实验课程改革提供了可推广的范例。

Key words:

1. [1]
  P. Trinder, Ann. Clin. Biochem. 1969, 6, 24.P. Trinder, Ann. Clin. Biochem. 1969, 6, 24.
2. [2]
  B.J. Sieira, J.B. Quintana, R. Cela, R. Rodil, Sci. Total Environ. 2021, 757, 143770.B.J. Sieira, J.B. Quintana, R. Cela, R. Rodil, Sci. Total Environ. 2021, 757, 143770.
3. [3]
  J.D.P. Graham, J. Ind. Hyg. Toxicol. 1948, 30, 98.J.D.P. Graham, J. Ind. Hyg. Toxicol. 1948, 30, 98.
4. [4]
  W.H. Chen, M. Vázquez-González, A. Zoabi, R. Abu-Reziq, I. Willner, Nat. Catal. 2018, 1, 689.W.H. Chen, M. Vázquez-González, A. Zoabi, R. Abu-Reziq, I. Willner, Nat. Catal. 2018, 1, 689.
5. [5]
  S. Huang, G. Chen, G. Ouyang, Chem. Soc. Rev. 2022, 51, 6824.S. Huang, G. Chen, G. Ouyang, Chem. Soc. Rev. 2022, 51, 6824.
6. [6]
  H. Furukawa, K.E. Cordova, M.O. Keeffe, O.M. Yaghi, Science 2013, 341, 1230444.H. Furukawa, K.E. Cordova, M.O. Keeffe, O.M. Yaghi, Science 2013, 341, 1230444.
7. [7]
  X.C. Huang, Y.Y. Lin, J.P. Zhang, X.M. Chen, Angew. Chem. Int. Ed. 2006, 45, 1557.X.C. Huang, Y.Y. Lin, J.P. Zhang, X.M. Chen, Angew. Chem. Int. Ed. 2006, 45, 1557.
8. [8]
  R. Re, N. Pellegrini, A. Proteggente, A. Pannala, M. Yang, C. Rice-Evans, Free Radic. Biol. Med. 1999, 26, 1231.R. Re, N. Pellegrini, A. Proteggente, A. Pannala, M. Yang, C. Rice-Evans, Free Radic. Biol. Med. 1999, 26, 1231.
9. [9]
  S. Yao, B. Jin, Z. Liu, C. Shao, R. Zhao, X. Wang, R. Tang, Adv. Mater. 2017, 29, 1605903.S. Yao, B. Jin, Z. Liu, C. Shao, R. Zhao, X. Wang, R. Tang, Adv. Mater. 2017, 29, 1605903.
10. [10]
  K. Liang, R. Ricco, C.M. Doherty, M.J. Styles, S. Bell, N. Kirby, S. Mudie, D. Haylock, A.J. Hill, C.J. Doonan, et al., Nat. Commun. 2015, 6, 7240.K. Liang, R. Ricco, C.M. Doherty, M.J. Styles, S. Bell, N. Kirby, S. Mudie, D. Haylock, A.J. Hill, C.J. Doonan, et al., Nat. Commun. 2015, 6, 7240.
11. [11]
  S. Huang, X. Kou, J. Shen, G. Chen, G. Ouyang, Angew. Chem. Int. Ed. 2020, 59, 8786.S. Huang, X. Kou, J. Shen, G. Chen, G. Ouyang, Angew. Chem. Int. Ed. 2020, 59, 8786.
12. [12]
  W. Liang, P. Wied, F. Carraro, C.J. Sumby, B. Nidetzky, C.K. Tsung, P. Falcaro, C.J. Doonan, Chem. Rev. 2021, 121, 1077.W. Liang, P. Wied, F. Carraro, C.J. Sumby, B. Nidetzky, C.K. Tsung, P. Falcaro, C.J. Doonan, Chem. Rev. 2021, 121, 1077.

扫一扫看文章

计量

PDF下载量: 0
文章访问数: 10
HTML全文浏览量: 0

通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com

1.
沈阳化工大学材料科学与工程学院沈阳 110142

基于仿生矿化酶固定纳米探针对血清葡萄糖定量检测的实验新探索

通讯作者: 黄思铭,E-mail:huangsm@gzhmu.edu.cn

English

基于仿生矿化酶固定纳米探针对血清葡萄糖定量检测的实验新探索

Corresponding author: Siming Huang, huangsm@gzhmu.edu.cn

CCS Chemistry：嵌段共聚物自组装成 “三明治”二维有机材料，实现纳米级压力传感功能

CCS Chemistry：颜徐州、鲍哲南：你的皮肤可能是一片SPMs

CCS Chemistry：工作高效不疲劳，只须让催化剂动起来

CCS Chemistry：静电组装导向聚合- 聚电解质纳米凝胶量化制备新策略

CCS Chemistry：金黄色葡萄球菌醛基脱氢酶是如何识别特异性底物的？

计量

通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com

中国化学会秘书处

基于仿生矿化酶固定纳米探针对血清葡萄糖定量检测的实验新探索

通讯作者: 黄思铭,E-mail:huangsm@gzhmu.edu.cn

English

基于仿生矿化酶固定纳米探针对血清葡萄糖定量检测的实验新探索

Corresponding author: Siming Huang, huangsm@gzhmu.edu.cn

CCS Chemistry：嵌段共聚物自组装成 “三明治”二维有机材料，实现纳米级压力传感功能

CCS Chemistry：颜徐州、鲍哲南： 你的皮肤可能是一片SPMs

CCS Chemistry：工作高效不疲劳，只须让催化剂动起来

CCS Chemistry：静电组装导向聚合- 聚电解质纳米凝胶量化制备新策略

CCS Chemistry：金黄色葡萄球菌醛基脱氢酶是如何识别特异性底物的？

计量

文章相关

通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com

中国化学会秘书处

CCS Chemistry：颜徐州、鲍哲南：你的皮肤可能是一片SPMs