Fabrication of Biomimetic Cascade Nanoreactor Based on Covalent Organic Framework Capsule for Biosensing

纳米反应器 葡萄糖氧化酶 化学 生物传感器 催化作用 共价键 级联反应 固定化酶 纳米技术 级联 生物催化 组合化学 化学工程 有机化学 色谱法 生物化学 材料科学 反应机理 工程类
作者
Dali Wei,Mingwei Li,Fengxiang Ai,Kun Wang,Nuanfei Zhu,Ying Wang,Daqiang Yin,Zhen Zhang
出处
期刊:Analytical Chemistry [American Chemical Society]
卷期号:95 (29): 11052-11060 被引量:44
标识
DOI:10.1021/acs.analchem.3c01308
摘要

The cooperation of biocatalysis and chemocatalysis in a catalytic cascade reaction has received extensive attention in recent years, whereas its practical applications are still hampered due to the fragility of the enzymes, poor compatibility between the carriers and enzymes, and limited catalytic efficiency. Herein, a biomimetic cascade nanoreactor (GOx@COFs@Os) was presented by integrating glucose oxidase (GOx) and Os nanozyme with covalent organic framework (COF) capsule using metal-organic framework (ZIF-90) as a template. The obtained GOx@COFs@Os capsule provided a capacious microenvironment to retain the conformational freedom of GOx for maintaining its activity, wherein the enzyme activity of GOx in COF capsules was equal to 92.9% of the free enzyme and was 1.88-folds higher than that encapsulated in ZIF-90. Meanwhile, the COF capsule could protect the GOx against incompatible environments (high temperature, acid, and organic solvents), resulting in improved stability of the packaged enzymes. Moreover, the COF capsule with great pore structure significantly improved the affinity to substrates and facilitated efficient mass transfer, which achieved 2.19-folds improvement in catalytic efficiency than the free cascade system, displaying the great catalytic performance in the cascade reaction. More importantly, the biomimetic cascade capsule was successfully employed for glucose monitoring, glutathione sensing, and bisphenol S detection in the immunoassay as a proof-of-concept. Our strategy provided a new avenue in the improvement of biocatalytic cascade performance to encourage its wide applications in various fields.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
xiaoyaczl完成签到,获得积分10
1秒前
3秒前
走四方发布了新的文献求助10
3秒前
可爱的函函应助LL采纳,获得10
4秒前
共享精神应助轩辕采纳,获得10
4秒前
完美世界应助曾经的雅琴采纳,获得10
4秒前
扣子发布了新的文献求助10
7秒前
李健应助缓慢氧化采纳,获得10
8秒前
lunhui完成签到,获得积分10
8秒前
云舒发布了新的文献求助30
9秒前
欣喜惜海完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
10秒前
chrysophoron完成签到,获得积分10
10秒前
zzzzy发布了新的文献求助10
11秒前
超欲完成签到 ,获得积分20
11秒前
12秒前
12秒前
13秒前
拼搏逊发布了新的文献求助10
13秒前
14秒前
15秒前
15秒前
琪琪七七发布了新的文献求助10
16秒前
细心沛山发布了新的文献求助10
16秒前
超欲关注了科研通微信公众号
16秒前
16秒前
CodeCraft应助鱼梓采纳,获得10
17秒前
徐矜发布了新的文献求助10
17秒前
欣喜惜海给欣喜惜海的求助进行了留言
18秒前
什么什么哇偶完成签到,获得积分10
18秒前
要减肥的安柏完成签到 ,获得积分10
18秒前
19秒前
Songyuxuan发布了新的文献求助10
20秒前
一裤子灰发布了新的文献求助10
20秒前
20秒前
21秒前
勤奋紊发布了新的文献求助10
21秒前
缓慢氧化发布了新的文献求助10
21秒前
高分求助中
Psychopathic Traits and Quality of Prison Life 1000
Malcolm Fraser : a biography 680
Signals, Systems, and Signal Processing 610
天津市智库成果选编 600
Forced degradation and stability indicating LC method for Letrozole: A stress testing guide 500
全相对论原子结构与含时波包动力学的理论研究--清华大学 500
A Foreign Missionary on the Long March: The Unpublished Memoirs of Arnolis Hayman of the China Inland Mission 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6453589
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8264841
关于积分的说明 17613845
捐赠科研通 5518950
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2904370
邀请新用户注册赠送积分活动 1881177
关于科研通互助平台的介绍 1723685