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基于金纳米材料的模拟酶是众多纳米酶中重要的分支之一,它不仅被广泛地用于光动力治疗的研究,而且在高效、灵敏的目标物即时检测中也扮演了十分重要的角色。然而,多数金基底纳米酶的催化活性强烈地依赖于体系的pH,其在酸性环境中催化活性明显高于中性条件。为此,需要对此类纳米酶的活性进行调控,以满足生理条件下医疗诊断和生物分析中快捷、高效及现场检测的需求。此外,发展除颜色读出之外的其他简单信号读出,也是开发更简单、快速、灵敏的即时传感器面临的一项巨大挑战。基于此,本论文设计了两种基于金纳米颗粒纳米酶活性调控的比色-光热即时传感平台,并成功将其应用于疾病相关的酶与金属离子传感分析中。本论文主要内容:1.综述了金纳米酶的发展、催化机制及其活性调控策略,同时阐述了即时检测的特点、分类和发展。2.通过铜离子(Cu2+)调控β-CD@AuNPs的类过氧化物酶活性,构建了比色、光热即时检测焦磷酸酶(PPase)的传感平台。焦磷酸根(PPi)与Cu2+能够作用形成稳定的络合物(PPi-Cu2+),加入无机焦磷酸酶(PPase)后,PPase可特异性水解PPi并释放出游离的Cu2+,Cu2+继而通过表面化学调控作用增强β-CD@AuNPs在中性条件下的类过氧化物酶活性,促进中性条件下H2O2分解并产生高活性的活性氧自由基,最终将酶底物3,3’,5,5’-四甲基联苯胺(TMB)氧化,并得到蓝色且具有光热效应的氧化产物(TMBox)。基于此,我们成功发展了比色、光热分析样品中PPase的即时检测方法,其检测限分别为0.10 mU·mL-1和0.07 mU·mL-1。3.利用汞离子(Hg2+)诱导β-CD@AuNPs团聚实现β-CD@AuNPs类氧化物酶活性的调控,合理地提出了比色、光热传感策略用于人血清中Hg2+的检测。在该传感平台中,Hg2+通过改变β-CD@AuNPs的存在形态,使得单分散的β-CD@AuNPs快速聚集,从而激活其在中性条件下的类氧化物酶活性,促使氧气(O2)快速地分解,生成高氧化能力的单线态氧(1O2),最终导致酶底物TMB氧化生成TMBox。基于此,一个颜色和温度双读出的Hg2+即时传感平台被成功构建。其中,比色法分析Hg2+的检测限为0.147 μM;光热法分析Hg2+的检测限为0.06 μM。