一种高熵氟化物量子点纳米酶、制备方法及其生化检测应用

本发明属于功能材料，涉及一种纳米酶，具体涉及一种高熵氟化物量子点纳米酶、制备方法及其生化检测应用。

背景技术：

1、纳米酶是一类能够在温和或极端条件下催化酶的底物并遵循酶动力学(如米氏方程)将其转化为产物的纳米材料。由于其高催化性、高稳定性和低成本等优点，已被广泛应用于生物医学、食品安全、环境监测、细菌检测等领域。近年来，高熵材料(hem)因其显着且常常出人意料的特性而受到越来越多的关注，并且已经发现了一整类具有未来应用潜力的材料。高熵氟化物纳米酶可用作天然纳米酶的替代品，但是传统方法制备出来的高熵氟化物的颗粒往往是不均匀的，且制备条件难以控制，这些制备缺点使得制备出来的高熵氟化物纳米酶的性能不够完善。经过量子点化和表面修饰后的高熵氟化物量子点纳米酶，拥有活性位点丰富、高酶活性的优点，有望广泛应用于生物医学检测等领域。

技术实现思路

1、本发明的目的之一是提供一种高熵氟化物量子点纳米酶的制备方法，操作简单，成本低，产量高，速度快，可制备出多种类型、活性位点丰富的高熵氟化物量子点纳米酶。

2、本发明的目的之二是提供一种由上述制备方法制得的高熵氟化物量子点纳米酶。

3、本发明的目的之三是提供上述高熵氟化物量子点纳米酶的生化检测应用。

4、为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

5、第一方面，本发明提供一种高熵氟化物量子点纳米酶的制备方法，包括如下步骤：

6、步骤1：首先配制csf溶液，再将bicl3、crcl3、wcl2、becl2、sncl2、vcl2中的五种物质混合后溶解在水中，加入内爆因子，得到五种物质的混合溶液，搭建一个简易小型内室ⅰ，内室ⅰ底部放置一块超低温板；

7、步骤2：将步骤1中csf溶液和混合溶液分别装入喷雾枪中雾化加热，并喷射到小型内室ⅰ中，两反应溶液在小型内室ⅰ上方以气态接触并迅速生成沉淀颗粒，再落到内室ⅰ下方的超低温板上冻结，反应结束后收集冻结的沉淀物，在室温下加入去离子水解冻后形成沉淀悬浮液，再将沉淀离心洗涤三次后，烘干，得到带有内爆因子的初始高熵氟化物纳米酶；

8、步骤3：基于内爆法将初始高熵氟化物纳米酶量子点化，即将初始高熵氟化物纳米酶放在小型内室ⅱ中，循环射入一束强光，强光与内爆因子相互作用使得初始高熵氟化物纳米酶自行循环爆炸形成高熵氟化物量子点纳米酶；

9、步骤4：使用表面催化中心嫁接法对量子点纳米酶进行表面改性，即将金属有机物与纳米酶混合，使有机物与纳米酶表面的氟形成氢键，增加纳米酶活性位点。

10、优选的，所述步骤1中的csf溶液和五种物质的混合溶液的浓度比是25：4～35：0.3。

11、优选的，所述步骤1中的超低温板温度范围应保持在-50℃～0℃，以实现沉淀颗粒的快速冻结过程。

12、优选的，所述步骤1中的内爆因子为锗/锡合金量子点。

13、优选的，所述步骤2中的csf溶液和混合物溶液的喷雾枪的喷射速度范围分别为0.2～3ml min-1和0.1～1.5ml min-1。

14、优选的，所述步骤3中的强光为808nm激光(800mw·cm-2)，循环射入频率为5s～15s/次，内爆过程持续时间为5～15分钟。

15、优选的，所述步骤3中的高熵氟化物量子点纳米酶的平均直径为1～10nm。

16、优选的，所述步骤4中的金属有机物为二乙基氨基铁、二丁基羟基钴、二丙基氨基钪、二戊基氨基铟和二丁基氨基铋中的任意一种。

17、更优选的，所述步骤4中的金属有机物为二乙基氨基铁。

18、第二方面，本发明提供上述制备方法制得的高熵氟化物量子点纳米酶。

19、第三方面，本发明提供上述高熵氟化物量子点纳米酶在生化检测中的应用。

20、与现有技术相比，本发明提供的制备方法不仅简单方便，且制备出的高熵氟化物量子点纳米酶具有更丰富的活性位点，且具有更高的酶活性。实验表明，本发明制备出的高熵氟化物纳米酶具有的类过氧化物酶活性可以催化过氧化氢(h2o2)和3,3',5,5'-四甲基联苯胺(tmb)之间的氧化反应，加速产生氧化态tmb(ox-tmb)，使得反应体系从无色变成蓝色，并在652nm附近产生强烈的紫外吸收峰。基于环介导等温扩增和纳米酶条技术及酶对底物高效催化作用，本发明利用lamp技术扩增副溶血性弧菌的靶基因和高熵氟化物量子点纳米酶的过氧化物酶活性来检测副溶血性弧菌，在由该细菌引起的胃肠炎疾病诊断治疗领域中具有广阔的应用前景。

技术特征：

1.一种高熵氟化物量子点纳米酶的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种高熵氟化物量子点纳米酶的制备方法，其特征在于，所述步骤1中的csf溶液和五种物质的混合溶液的浓度比是25：4～35：0.3。

3.根据权利要求1所述的一种高熵氟化物量子点纳米酶的制备方法，其特征在于，所述步骤1中的超低温板温度范围保持在-50℃～0℃。

4.根据权利要求1所述的一种高熵氟化物量子点纳米酶的制备方法，其特征在于，所述步骤1中的内爆因子为锗/锡合金量子点。

5.根据权利要求1所述的一种高熵氟化物量子点纳米酶的制备方法，其特征在于，所述步骤2中的csf溶液和混合物溶液的喷雾枪的喷射速度范围分别为0.2～3ml·min-1和0.1～1.5ml·min-1。

6.根据权利要求1所述的一种高熵氟化物量子点纳米酶的制备方法，其特征在于，所述步骤3中的强光为808nm、800mw·cm-2激光，循环射入频率为5s～15s/次，内爆过程持续时间为5～15分钟。

7.根据权利要求1所述的一种高熵氟化物量子点纳米酶的制备方法，其特征在于，所述步骤4中的金属有机物为二乙基氨基铁、二丁基羟基钴、二丙基氨基钪、二戊基氨基铟和二丁基氨基铋中的任意一种。

8.根据权利要求7所述的一种高熵氟化物量子点纳米酶的制备方法，其特征在于，所述步骤4中的金属有机物为二乙基氨基铁。

9.一种权利要求1至8任一项所述的高熵氟化物量子点纳米酶。

10.权利要求9所述的高熵氟化物量子点纳米酶在生化检测中的应用。

技术总结
本发明公开了一种高熵氟化物量子点纳米酶、制备方法及其生化检测应用。首先，基于气相冷冻法将原料雾化加热再喷射使反应物相遇来形成沉淀颗粒，颗粒落在超低温板上迅速冻结得到初始高熵氟化物纳米酶；其次，通过内爆法将初始高熵氟化物纳米酶量子点化；最后，通过表面催化中心嫁接法对其进行表面改性而得到最终高熵氟化物量子点纳米酶。本发明提供的制备方法适用于多种高熵氟化物量子点纳米酶的制备，该制备方法简单易行，制备出的纳米酶具有丰富的活性位点和良好的类过氧化物酶活性。实验结果表明，本发明制备的高熵氟化物量子点纳米酶具有优良的类过氧化物酶活性，在细菌等病原体检测领域拥有广阔的应用前景。

技术研发人员：林鹏程,黄娟霞,陈颖,陈佳琪,苏旖倩,李慧勤,陈建发
受保护的技术使用者：广东工业大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14