螯合剂在抑制低维纳米材料的催化活性和DNA剪切上的应用

本发明涉及催化领域，特别是涉及一种螯合剂在抑制低维纳米材料的催化活性和dna剪切上的应用。

背景技术：

1、天然酶由于具有较高的催化活性和底物特异性，在工业、医疗、生物等领域得到了广泛的应用。尽管前景看好，但它们往往存在内在缺陷，如成本高、运行稳定性低、回收困难等。为了克服这些缺点，研究人员长期致力于人工酶模拟的探索。

2、自2007年发现具有类似辣根过氧化物酶活性的铁磁纳米粒子以来，在接下来的十年里，纳米酶的大量研究不断涌现。纳米酶是一类具有酶催化性能的纳米材料。与天然酶相比，纳米酶具有成本低、稳定性和耐久性高等优点，在工业、医疗、生物等领域得到了广泛的应用。深入了解纳米酶可能的催化机制将有助于开发新型高效的纳米酶，合理调控纳米酶的活性具有重要意义。螯合剂常作为抑制剂用于生物领域，避免金属离子对生物样品的损坏，其原理是利用螯合剂的孤电子与金属离子形成配位键而抑制金属离子的影响，然而螯合剂对纳米材料缺陷的影响和相互作用方式未见报道。

3、需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于对本申请的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

技术实现思路

1、本发明提供一种螯合剂在抑制低维纳米材料的催化活性和dna剪切上的应用。

2、本发明采用如下技术方案：

3、第一方面，本发明提供一种螯合剂在抑制低维纳米材料的催化活性上的应用，将所述螯合剂与所述低维纳米材料混合，使得所述螯合剂提供的电子与所述低维纳米材料的缺陷的悬键相互作用形成共价键，从而抑制所述低维纳米材料的催化活性。

4、优选地，所述螯合剂具有2个孤电子以上；所述低维纳米材料的缺陷为点缺陷、线缺陷和面缺陷中的至少一者。

5、优选地，所述低维纳米材料为二维纳米材料、一维纳米材料、零维纳米材料中的至少一种。

6、优选地，所述螯合剂为乙二胺四乙酸。

7、优选地，所述低维纳米材料是二硫化钼纳米片。

8、优选地，所述二硫化钼纳米片的厚度在0.6nm-20nm范围内。

9、第二方面，本发明还提供一种螯合剂在dna剪切上的应用，将螯合剂与低维纳米材料混合后，再与dna溶液混合，使得所述螯合剂提供的电子与所述低维纳米材料的缺陷的悬键相互作用形成共价键，从而抑制所述低维纳米材料的催化活性对dna剪切的作用。

10、优选地，所述应用包括如下步骤：

11、s1、将二硫化钼纳米片用纯水配置成二硫化钼溶液；

12、s2、将乙二胺四乙酸用纯水配置成乙二胺四乙酸溶液；

13、s3、将所述二硫化钼溶液和所述乙二胺四乙酸溶液混合预定时间得到混合液；

14、s4、将所述混合液与dna的溶液混合孵化，从而抑制所述二硫化钼纳米片对所述dna的剪切作用。

15、优选地，步骤s3中所述二硫化钼溶液的浓度为100-1000mg/l；步骤s3中所述乙二胺四乙酸溶液的浓度为1-20mm。

16、优选地，步骤s3中所述二硫化钼溶液和所述乙二胺四乙酸溶液的体积比为1:1或者1:2。

17、优选地，步骤s4中的所述dna为pbr322质粒；优选地，所述dna的溶液的浓度为100ng/μl-500ng/μl。

18、优选地，所述dna的溶液的体积为0.5μl-1μl。

19、优选地，步骤s3中，所述预定时间是指5-30min；步骤s4中，所述混合液与dna的溶液混合孵化的条件为：温度4-85℃，ph为6-8，混合孵化时间为5min-3h。

20、本发明具有如下优点或有益效果：本发明提供的螯合剂在抑制低维纳米材料的催化活性上的应用，是将所述螯合剂与所述低维纳米材料混合，使得所述螯合剂提供的电子与所述低维纳米材料的缺陷的悬键相互作用形成共价键，从而抑制所述低维纳米材料的催化活性。本发明还提供螯合剂在dna剪切上的应用，将螯合剂与低维纳米材料混合后，再与dna溶液混合，使得所述螯合剂提供的电子与所述低维纳米材料的缺陷的悬键相互作用形成共价键，从而抑制所述低维纳米材料的催化活性对dna剪切的作用。因此，本发明利用螯合剂对低维纳米材料缺陷的螯合作用，抑制了低维纳米材料缺陷的催化活性，并利用该性质成功抑制低维纳米材料对dna的剪切效果，对纳米酶后期开展相关生物应用具有重要意义。

技术特征：

1.一种螯合剂在抑制低维纳米材料的催化活性上的应用，其特征在于，将所述螯合剂与所述低维纳米材料混合，使得所述螯合剂提供的电子与所述低维纳米材料的缺陷的悬键相互作用形成共价键，从而抑制所述低维纳米材料的催化活性。

2.如权利要求1所述的螯合剂在抑制低维纳米材料的催化活性上的应用，其特征在于，所述螯合剂具有2个孤电子以上；所述低维纳米材料的缺陷为点缺陷、线缺陷和面缺陷中的至少一者。

3.如权利要求1所述的螯合剂在抑制低维纳米材料的催化活性上的应用，其特征在于，所述低维纳米材料为二维纳米材料、一维纳米材料、零维纳米材料中的至少一种。

4.如权利要求1-3中任意一项所述的螯合剂在抑制低维纳米材料的催化活性上的应用，其特征在于，所述螯合剂为乙二胺四乙酸。

5.如权利要求1-3中任意一项所述的螯合剂在抑制低维纳米材料的催化活性上的应用，其特征在于，所述低维纳米材料是二硫化钼纳米片；优选地，所述二硫化钼纳米片的厚度在0.6nm-20nm范围内。

6.一种螯合剂在dna剪切上的应用，其特征在于，将螯合剂与低维纳米材料混合后，再与dna溶液混合，使得所述螯合剂提供的电子与所述低维纳米材料的缺陷的悬键相互作用形成共价键，从而抑制所述低维纳米材料的催化活性对dna剪切的作用。

7.如权利要求6所述的螯合剂在dna剪切上的应用，其特征在于，所述应用包括如下步骤：

8.如权利要求7所述的螯合剂在dna剪切上的应用，其特征在于，步骤s3中所述二硫化钼溶液的浓度为100-1000mg/l；步骤s3中所述乙二胺四乙酸溶液的浓度为1-20mm；优选地，步骤s3中所述二硫化钼溶液和所述乙二胺四乙酸溶液的体积比为1:1或者1:2。

9.如权利要求7所述的螯合剂在dna剪切上的应用，其特征在于，步骤s4中的所述dna为pbr322质粒；优选地，所述dna的溶液的浓度为100ng/μl-500ng/μl；优选地，所述dna的溶液的体积为0.5μl-1μl。

10.如权利要求7所述的螯合剂在dna剪切上的应用，其特征在于，步骤s3中，所述预定时间是指5-30min；步骤s4中，所述混合液与dna的溶液混合孵化的条件为：温度4-85℃，ph为6-8，混合孵化时间为5min-3h。

技术总结
本发明公开了一种螯合剂在抑制低维纳米材料的催化活性和DNA剪切上的应用，螯合剂在抑制低维纳米材料的催化活性上的应用时将螯合剂与低维纳米材料混合，使得螯合剂提供的电子与低维纳米材料的缺陷的悬键相互作用形成共价键，从而抑制低维纳米材料的催化活性。螯合剂在DNA剪切上的应用，是将螯合剂与低维纳米材料混合后，再与DNA溶液混合，使得螯合剂提供的电子与低维纳米材料的缺陷的悬键相互作用形成共价键，从而抑制低维纳米材料的催化活性对DNA剪切的作用。本发明利用螯合剂对低维纳米材料缺陷的螯合作用，抑制了低维纳米材料缺陷的催化活性，并利用该性质成功抑制低维纳米材料对DNA的剪切效果，对纳米酶后期开展相关生物应用具有重要意义。

技术研发人员：雷钰,王聪,赵樱灿
受保护的技术使用者：清华大学深圳国际研究生院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/22