一种基于2DMOF纳米材料和DNA定向固定化技术构建固定化多酶系统的方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于2D MOF纳米材料和DNA定向固定化技术构建固定化多酶系统的方法，其以核苷酸序列如SEQ ID NO：1所示的探针DNA分子P修饰的二维MOF纳米材料为载体，将酶与核苷酸序列如SEQ ID NO：2所示的DNA分子C结合，再固定于所述载体的探针上，即得固定化酶系统。本发明专利技术提供的固定化多酶系统具有高酶负载量、高催化活性、优异的稳定性和重复使用性。此外，本发明专利技术还实现了纳米材料载体功能与催化功能的一体化，简化了多酶共固定化的操作流程，并显著降低了用酶成本，可广泛应用于多种生化催化、医学分析、医疗器件等领域。医疗器件等领域。医疗器件等领域。

【技术实现步骤摘要】
一种基于2D MOF纳米材料和DNA定向固定化技术构建固定化多酶系统的方法


[0001]本专利技术属于固定化酶系统制备
，具体涉及一种基于2D MOF纳米材料和DNA定向固定化技术构建固定化多酶系统的方法。

技术介绍

[0002]多酶系统是多步级联反应的高效催化剂，对于生物医学和工业生产具有重要意义。近年来，研究者们致力于探究新型载体材料和固定化方法，通过将多种酶共固定化，在实现多酶系统的复杂功能的同时，提高多酶的稳定性和重复使用性。然而，固定化多酶体系仍面临着两大难题：一方面，固定化后多酶活性位点受到破坏，造成酶活的大量损失，严重影响了级联反应的效率；另一方面，对于传统的载体，如SiO2纳米粒子、磁性纳米粒子、聚合物等，比表面积较小且易团聚，导致固定化后酶蛋白负载较低，限制了固定化酶的进一步应用。
[0003]DNA定向固定化技术是基于DNA分子杂交的一种新型固定化方法。由于DNA分子具有优越的生物相容性和机械刚性，制备的固定化酶系统往往具有良好的稳定性和耐受性。此外，不同于传统的固定化方法，DNA短链作为载体和酶分子之间连接的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种固定化酶系统，其特征在于，以核苷酸序列如SEQ ID NO：1所示的探针DNA分子P修饰的二维MOF纳米材料为载体，将酶与核苷酸序列如SEQ ID NO：2所示的DNA分子C结合，再固定于所述载体的探针上，即得固定化酶系统。2.根据权利要求1所述的固定化酶系统，其特征在于，所述酶为葡萄糖氧化酶。3.权利要求1或2所述固定化酶系统的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：S1：将羧基活化后的二维MOF纳米材料与核苷酸序列如SEQ ID NO：1所示的探针DNA分子P反应，得到DNA分子接枝的复合纳米片，即MOF
‑
DNA；S2：将酶与4
‑
(N
‑
马来酰亚胺甲基)环己烷
‑1‑
羧酸
‑3‑
硫代
‑
N
‑
琥珀酰亚胺酯钠盐反应后，得到酶
‑
SMCC复合物；S3：将核苷酸序列如SEQ ID NO：2所示的DNA分子C还原巯基后，与所述酶
‑
SMCC复合物反应，得到得酶
‑
DNA复合物；S4：于乙醇和水的混合溶液中，所述MOF
‑
DNA与酶
‑
DNA复合物反应，即得固定化酶系统。4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述羧基活化为将二维MOF纳米材料与EDC和NHS反应；其中，所述二维MOF纳米材料与EDC和NHS的质量比为(0.01
‑
0.2)：(0.1
‑
1)：1；所述活化的温度为
‑5‑
5℃；所述活化的时间为10
‑
40min。5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述二维MOF纳米材料与探针DNA分子P的用量比为2mg：(500
‑
1500)μ...

【专利技术属性】
技术研发人员：庄伟，唐婷，饶远，许敬亮，王志，应汉杰，欧阳平凯，刘金乐，熊文龙，吕永坤，
申请(专利权)人：郑州大学，
类型：发明
国别省市：