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저자정보
REVURIVISHNU (한국교통대학교) 먼달 (한국교통대학교) MOHAPATRA ADITYANARAYAN (전남대학교) Rajendrakumar Santhosh Kalash (Department of Biomedical Science Chonnam National University) Surwase Sachin S. (Department of Chemical and Biomolecular Engineering Korea Advanced Institute of Science and Technol) Park In-kyu (Department of Biomedical Science Chonnam National University) Park Jooho (Department of Applied Life Science Graduate School BK21 Program Konkuk University Chungju 27478 Rep) 이용규 (한국교통대학교)
저널정보
한국약제학회 Journal of Pharmaceutical Investigation Journal of Pharmaceutical Investigation 제52권 제6호
발행연도
2022.11
수록면
749 - 764 (16page)
DOI
10.1007/s40005-022-00588-6

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Purpose Here, we present the fabrication of a novel molybdenum-based, synthetic blue nano-enzyme (Synz) as an in situ oxygenic catalase mimic for the reduction of H2O2 and the detection of hydrogen peroxide ( H2O2) and l-cysteine (l-Cys). Methods Molybdenum-based synthetic nano-enzymes (Synz) were fabricated by the flash freeze–heating method. Field emission scanning electron microscopy, energy-dispersive X-ray spectrometry, X-ray diffraction analysis, X-ray photoelectron spectroscopy (HP-XPS) and Fourier transform infrared spectroscopy were used for the physicochemical characterization of the developed Synz. Ultraviolet–visible (UV–Vis) absorption spectra were used to detect both H2O2 and l-Cys. Digital photographs were taken to visualize the colour changes in Synz-coated paper incubated with both H2O2 and l-Cys. Results Synz was used as a colorimetric biosensor for the detection of both H2O2 and l-Cys. Furthermore, co-incubation with lipopolysaccharide and Synz reduced the levels of both H2O2 and reactive oxygen species in J77A4 macrophage cells. Additionally, the incubation of H2O2 on Synz-coated cellulose filter paper led to a substantial change in the paper’s colour from blue to white with a low H2O2 detection limit of 10 μM and, on the contrary, retained the blue colour with the addition of an l-Cys + H2O2 solution with l-Cys concentration detection limit of 70 μM. Conclusion Collectively, our results show Synz to be a promising catalase-mimicking biomaterial that can alleviate H2O2 and be used to develop a low-cost colorimetric paper biosensor for prognostic or theranostic applications.
#Molybdenum #Synthetic enzyme #Paper biosensor #Hydrogen peroxide #l-cysteine

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