生物-无机组装系统及制备方法、降解有机污染物的方法

技术领域

本发明属于纳米生物技术领域，具体涉及一种生物-无机组装系统及制备方法、降解有机污染物的方法。

背景技术

随着工业化程度的加深和人口的迅速增长，现存的有机污染物数量庞大，对有机污染物的不当处理会导致多种严重的环境问题，因而，如何低成本、安全有效地降解有机污染物使其转化为无害产物已成为世界性难题。其中，提供一种有效、可再生和绿色安全的降解催化剂，是解决这一难题的关键。

α-Ag

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种生物-无机组装系统，旨在进一步提高Ag

本发明的另一目的在于提供上述生物-无机组装系统的制备方法。

本发明的又一目的在于提供一种光催化剂。

本发明的再一目的在于提供一种降解有机物污染物的方法。

为了实现上述发明目的，本发明提供了下述技术方案：

一种生物-无机组装系统，包括：硫化银纳米颗粒，以及表面展示有无机结合肽的微生物；

所述无机结合肽特异性吸附结合所述硫化银纳米颗粒；

编码所述无机结合肽的基因片段包括SEQ ID No.1所示核苷酸序列。

本发明提供的生物-无机组装系统，通过无机结合肽介导将硫化银纳米颗粒粘附到微生物表面，该无机结合肽由包括SEQ ID No.1所示核苷酸序列的基因片段编码形成，对硫化银纳米颗粒的银原子具有高度亲和力，特异性吸附结合硫化银纳米颗粒，提高了硫化银无机半导体材料与微生物的生物相容性，并有效改善了硫化银纳米材料的光催化活性，可应用于有机污染物的光催化降解。

相应的，一种上述生物-无机组装系统的制备方法，包括以下步骤：

提供微生物以及编码无机结合肽的基因片段，所述编码无机结合肽的基因片段包括SEQ ID No.1所示核苷酸序列；利用微生物表面展示技术将所述编码无机结合肽的基因片段表达于所述微生物表面，制备表面展示有无机结合肽的微生物；

提供可溶性银盐和硫化物，将所述可溶性银盐和所述表面展示有无机结合肽的微生物在含水溶液中进行第一孵育，然后调节培养液的pH大于7，加入所述硫化物进行第二孵育，离心，去上清液，获得所述生物-无机组装系统。

本发明提供的生物-无机组装系统的制备方法，利用微生物表面展示技术制备表面展示有无机结合肽的微生物，然后以该表面展示有无机结合肽的微生物作为生物模板，快速、温和地介导硫化银纳米颗粒的生物合成，具有高度特异性，生物相容性好，绿色安全，操作简便，易于量产。

相应的，一种光催化剂，包括：前述生物-无机组装系统，或上述制备方法制得的生物-无机组装系统。

本发明提供的光催化剂，包括上述生物-无机组装系统，具有良好的生物相容性和光催化活性，可有效催化降解有机污染物，绿色安全。

相应的，一种降解有机污染物的方法，利用前述生物-无机组装系统或上述制备方法制得的生物-无机组装系统作为光催化剂，将有机污染物与所述光催化剂进行均匀混合，然后进行光照。

本发明提供的降解有机污染物的方法，通过上述生物-无机组装系统并利用光能对有机污染物进行光催化降解，方法简便，绿色安全，为有效降解有机污染物提供了一个绿色、安全有效且生物相容的途径。

附图说明

图1为测试例1各测试样品的电泳分析结果；

图2为测试例2中实施例1的微生物表面展示系统的Ag

图3为测试例3中实施例2制得的生物-无机组装系统E.coil-Ag

图4为测试例3中E.coil-Ag

图5为测试例3中E.coil-Ag

图6为测试例3中E.coil-Ag

图7为测试例3中E.coil-Ag

图8为测试例4中采用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)测量大肠杆菌细胞表面吸附的Ag数量的结果，左图为大肠杆菌细胞表面吸附的Ag数量，右图为银离子回收率；

图9为测试例5中利用E.coil-Ag

图10为测试例5中在日光照射E.coil-Ag

图11为测试例6中E.coil-Ag

图12为测试例6中不同Ag离子浓度下的E.coil-Ag

图13为测试例6中SOD存在下E.coil-Ag

图14为E.coil-Ag

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明实施例说明书中所提到的各组分的用量不仅仅可以指代各组分的具体含量，也可以表示各组分间质量、摩尔和/或体积的比例关系，因此，本发明实施例说明书各组分的用量只要按比例放大或缩小均在本发明实施例说明书公开的范围之内。具体地，本发明实施例说明书中所述的质量可以是μg、mg、g、kg等公知的重量单位。

为了进一步提高Ag

一种生物-无机组装系统，包括：硫化银纳米颗粒，以及表面展示有无机结合肽的微生物；

所述无机结合肽特异性吸附结合所述硫化银纳米颗粒；

编码所述无机结合肽的基因片段包括SEQ ID No.1所示核苷酸序列。

本发明实施例提供的生物-无机组装系统，通过无机结合肽介导将硫化银纳米颗粒粘附到微生物表面，该无机结合肽由包括SEQ ID No.1所示核苷酸序列的基因片段编码形成，对硫化银纳米颗粒的银原子具有高度亲和力，特异性吸附结合硫化银纳米颗粒，提高了硫化银无机半导体材料与微生物的生物相容性，并有效改善了硫化银纳米材料的光催化活性，可应用于有机污染物的光催化降解。

具体的，所述硫化银纳米颗粒作为本发明实施例的生物-无机组装系统的光催化性能的主要活性成分。在本发明实施例中，所述硫化银纳米颗粒通过所述无机结合肽介导粘附到微生物表面，所述无机结合肽通过配位键与所述硫化银纳米颗粒的银离子特异性结合。在一些实施例中，所述硫化银纳米颗粒的大小为1-10nm。在另一些实施例中，所述硫化银纳米颗粒中，以银原子为核心，硫原子均匀分布于银核表面。

在本发明实施例中，所述生物-无机组装系统中，所述硫化银纳米颗粒的银离子具有超低溶解常数，例如为K

具体的，表面展示有无机结合肽的微生物为一微生物表面展示系统，作为本发明实施例中所述硫化银纳米颗粒的生物载体，可进一步提高硫化银无机半导体材料的生物相容性，并改善硫化银无机半导体材料的光催化性能。在本发明实施例中，表面展示有无机结合肽的微生物包括：微生物以及无机结合蛋白，所述微生物优选为大肠杆菌、假单胞菌、芽孢杆菌或酵母菌；所述无机结合蛋白由包括SEQ ID No.1所示核苷酸序列的基因片段编码形成，SEQ ID No.1所示核苷酸序列为靶蛋白基因与载体蛋白基因的融合基因片段，制备时，采用微生物表面展示技术，将该融合基因片段导入微生物宿主细胞，使得靶蛋白表达并定位于微生物细胞表面。在一些实施例中，所述无机结合肽包括载体蛋白OmpA和靶蛋白AgBP2，载体蛋白OmpA连接固定微生物，例如穿插固定于微生物细胞膜的磷脂双分子层结构中；靶蛋白AgBP2定位表达于微生物细胞膜的表面，能够特异性吸附结合所述硫化银纳米颗粒。在另一些实施例中，靶蛋白AgBP2的C端设置有FLAG标签，便于确认靶蛋白AgBP2表达且定位于微生物细胞膜表面。在又一些实施例中，所述微生物选为大肠杆菌，例如大肠杆菌BL21 AI(DE3)，大肠杆菌BL21 AI(DE3)含诱导型启动子，可确保微生物表面的外源蛋白不过量表达，保护宿主微生物。在再一些实施例中，所述大肠杆菌BL21 AI(DE3)表达的无机结合蛋白OmpA-AgBP2，其分子量为25-35KDa，例如30.2kDa。

在本发明实施例中，所述生物-无机组装系统具有良好的光催化性能，其在近红外第II区(NIR-II，1000-1400nm)具有发生峰，其激发波长优选为450nm-760nm，最佳为460nm。在一些测试例中，在450nm-760nm的日光照射下，该生物-无机组装系统可有效降解有机污染物，例如罗丹明B(RhB)、甲基蓝、氨苄青霉素和氯霉素等。而且，本发明实施例的生物-无机组装系统对例如RhB、氨苄霉素的有机污染物的降解速率常数高达8.2×10

相应的，一种上述生物-无机组装系统的制备方法，包括以下步骤：

S01、提供微生物以及编码无机结合肽的基因片段，所述编码无机结合肽的基因片段包括SEQ ID No.1所示核苷酸序列；利用微生物表面展示技术将所述编码无机结合肽的基因片段表达于所述微生物表面，制备表面展示有无机结合肽的微生物；

S02、提供可溶性银盐和硫化物，将所述可溶性银盐和所述表面展示有无机结合肽的微生物在含水溶液中进行第一孵育，然后调节培养液的pH大于7，加入所述硫化物进行第二孵育，离心，去上清液，获得所述生物-无机组装系统。

本发明实施例提供的生物-无机组装系统的制备方法，利用微生物表面展示技术制备表面展示有无机结合肽的微生物，然后以该表面展示有无机结合肽的微生物作为生物模板，快速、温和地介导硫化银纳米颗粒的生物合成，具有高度特异性，生物相容性好，绿色安全，操作简便，易于量产。

具体的，在步骤S01中，利用微生物表面展示技术将所述编码无机结合肽的基因片段表达于所述微生物表面，用于制备表面展示有无机结合肽的微生物。所述微生物表面展示技术的原理是通过把靶蛋白基因序列与载体蛋白基因序列融合形成融合基因片段，然后将融合基因片段导入微生物宿主细胞，并进行表达，使得靶蛋白表达并定位于微生物细胞表面。

作为一种优选的实施方式，利用微生物表面展示技术将所述编码无机结合肽的基因片段表达于所述微生物表面的步骤中，将所述编码无机结合肽的基因片段(SEQ IDNo.1)插入pBAD载体中得到重组质粒，将所述重组质粒转染入所述微生物，表达，获得表面展示有无机结合肽的微生物；

所述pBAD载体包括SEQ ID No.2所示核苷酸序列。

进一步的，所述表达的温度优选为35-40℃，表达时间优选为8小时以上。

作为另一优选的实施方式，所述微生物采用大肠杆菌BL21 AI(DE3)。将所述重组质粒转染入所述微生物的步骤之后，将所述微生物在培养基中培养过夜，然后按比例稀释培养基，继续培养至培养液的OD＝0.6-0.8，加入适量阿拉伯糖诱导过夜。在一些实施例中，所述阿拉伯糖在培养液中的终浓度约为0.002％；在另一些实施例中，所述培养基采用含有氨苄青霉素(终浓度为50μg/mL)的LB培养基；在又一些实施例中，培养的温度优选为35-40℃。

作为又一优选的实施方式，所述编码无机结合肽的基因片段的制备，利用重叠PCR技术，将靶蛋白基因序列与载体蛋白基因序列融合形成融合基因片段。在一些实施例中，采用包括SEQ ID No.3所示核苷酸序列作为上游引物Ompa1，采用包括SEQ ID No.4所示核苷酸序列作为下游引物Ompa2，通过PCR扩增技术扩增编码具有159个氨基酸的OmpA的基因；在另一些实施例中，合成在C-末端具有FLAG-标签的全长AgBP2肽的基因，通过FLAG标签，可快速地把重组成功的重组质粒筛选出来。

步骤S02中，将所述可溶性银盐和所述表面展示有无机结合肽的微生物在含水溶液中进行第一孵育，使得微生物表面展示的无机结合肽能够在水环境中与可溶性银盐的银原子特异性地吸附结合，形成微生物表面展示系统-Ag

在本发明实施例中，所述第一孵育为微生物表面展示的无机结合肽与银离子结合的过程，可在常温下进行，也可在35-40℃环境下进行。在一些实施例中，所述第一孵育伴以搅拌的方式，以促进所述无机结合肽和所述可溶性银盐充分混合接触，加速吸附结合水环境中的银离子。在另一些实施例中，在进行第一孵育的过程中，培养液的浑浊程度逐渐减小，待培养液的澄清度不变时，例如孵育8小时之后，终止第一孵育。在又一些实施例中，所述第一孵育伴以300-1000rpm的转速进行磁力搅拌。

作为优选的实施方式，可将所述可溶性银盐先溶解在水中形成银盐水溶液，然后，在搅拌的状态下将银盐水溶液中加入含表面展示有无机结合肽的微生物的水溶液中。在一些实施例中，所述水溶液为去离子水；在另一些实施例中，所述水溶液为LB培养基；在又一些实施例中，所述水溶液为含有适量氨苄青霉素的LB培养基。

作为优选的实施方式，将所述可溶性银盐和所述表面展示有无机结合肽的微生物在含水溶液中进行第一孵育的步骤中，所述可溶性银盐的终浓度在50μM以下，当所述可溶性银盐的终浓度大于50μM时会影响微生物的生长，导致后续硫化银纳米颗粒的生物合成受到抑制。在一些实施例中，所述可溶性银盐的终浓度为10-50μM，更具体为10、20、30、40、50μM。

调节培养液的pH大于7，使得培养体系处于碱性环境，以促进合成硫化银量子点。在本发明实施例中，所述培养液指的是经过第一孵育的培养体系。

作为优选，调节反应液的pH大于7的步骤中，采用稀碱溶液调节反应液的pH为7-12。在一些实施例中，采用低浓度的氢氧化钠进行调节，例如在剧烈搅拌状态下加入浓度为1mol/L的NaOH水溶液。

加入所述硫化物进行第二孵育，所述硫化物的硫原子与第一孵育形成的微生物表面展示系统-Ag

在本发明实施例中，所述第二孵育的条件温和，对反应温度的要求不苛刻，可在常温下进行，也可在35-40℃环境下进行。在一些实施例中，所述第二孵育伴以搅拌的方式，以促进所述硫化物与第一孵育形成的复合物的银原子充分混合接触，加速反应。在另一些实施例中，在进行第二孵育的过程中，培养液呈深棕色，且其浑浊程度逐渐减小，待培养液的澄清度不变时，例如孵育24小时之后，终止第二孵育。在又一些实施例中，所述第二反应伴以300-1000rpm的转速进行磁力搅拌。

综上，本发明实施例提供的上述生物-无机组装系统的制备方法，利用微生物表面展示技术，通过微生物表面展示系统介导硫化银纳米颗粒的生物合成，条件温和，操作简便，可在数分钟内完成硫化银纳米颗粒的制备，花费时间短，且制备得到的硫化银纳米颗粒具有良好光催化性能和生物相容性，为有效降解有机污染物提供了一个绿色、安全有效且生物相容的途径。

相应的，一种光催化剂，包括：前述生物-无机组装系统，或上述制备方法制得的生物-无机组装系统。

本发明实施例提供的光催化剂，包括上述生物-无机组装系统，具有良好的生物相容性和光催化活性，可作为一种用于降解有机污染物的光催化剂，绿色安全，为有效降解有机污染物提供了一个绿色、安全有效且生物相容的途径。

相应的，一种降解有机污染物的方法，利用前述生物-无机组装系统或上述制备方法制得的生物-无机组装系统作为光催化剂，将有机污染物与所述光催化剂进行均匀混合，然后进行光照。

本发明实施例提供的降解有机污染物的方法，通过上述生物-无机组装系统并利用光能对有机污染物进行光催化降解，方法简便，绿色安全，为有效降解有机污染物提供了一个绿色、安全有效且生物相容的途径。

在本发明实施例中，所述有机污染物指的是对环境可能存在影响的一类有机物，在本发明实施例中，所述有机污染物优选为染料和/或抗生素。在一些实施例中，所述染料包括罗丹明B(RhB)和/或甲基蓝(MB)；在另一些实施例中，所述抗生素包括氨苄青霉素(AMP)和/或氯霉素(CAP)。

在本发明实施例中，进行光照的步骤中，采用波长至少包括450-760nm的光源进行照射。所述生物-无机组装系统的激发波长为450nm-760nm，采用波长为450nm-760nm的光源进行照射，可有效激发所述生物-无机组装系统发射荧光，用于光催化降解有机污染物。在一些实施例中，所述光源采用可见光或其他光；在另一些实施例中，采用具有日光模拟滤光器的350W氙灯进行光照射；在又一些实施例中，在进行光照射的过程中，伴以搅拌的方式以确保所述生物-无机组装系统与待分解的有机污染物进行充分接触，提高降解效率；在再一实施例中，所述光照射的时间为20分钟以上。

作为一种优选的实施方式，降解有机污染物的方法包括以下步骤：

S03、提供有机污染物，将所述有机污染物溶解在水中，制备有机污染物水溶液；

S04、提供前述生物-无机组装系统或前述制备方法制得的生物-无机组装系统，将所述生物-无机组装系统均匀分散在所述有机污染物水溶液中，进行光照。

在步骤S04中，将所述生物-无机组装系统均匀分散在所述有机污染物水溶液中，使得所述生物-无机组装系统与所述有机污染物均匀混合。作为优选，所述有机污染物的与所述生物-无机组装系统的混合比例为0.1mg：10

为使本发明上述实施细节和操作能清楚地被本领域技术人员理解，以及本发明实施例一种生物-无机组装系统及制备方法、降解有机污染物的方法的进步性能显著地体现，以下通过实施例对本发明的实施进行举例说明。

实施例1

本实施例提供了一种微生物表面展示系统，包括表面展示有无机结合肽OmpA-AgBP2的大肠杆菌，具体工艺流程如下：

1.1菌株和质粒

(1)大肠杆菌E.coli Bl21 AI(DE3)由本实验室保藏；

(2)质粒pBAD：广宿主表达载体，由本实验室保藏，其具有如SEQ ID No.2所示核苷酸序列。

1.2方法

1.2.1大肠杆菌表面展示AgBP2质粒的构建

采用上游引物Ompa1具有如SEQ ID No.3所示核苷酸序列，采用下游引物Ompa2具有如SEQ ID No.4所示核苷酸序列，通过PCR技术扩增编码具有159个氨基酸的OmpA的基因，合成在C端具有FLAG-标签的AgBP2的基因。然后，通过重叠PCR技术，将分别表达Ompa1和AgBP2的两个基因片段连接在一起，得到具有如SEQ ID No.1所示核苷酸序列的融合基因片段；

经过测序确认无误后，用BamHI和kpnI消化PCR产物，然后插入pBAD载体中，得到含有融合基因片段OmpA-AgBP2的重组质粒。

同时，使用不含有AgBP2序列的pBAD-OmpA质粒，作为阴性对照。

1.2.2制备表面展示有无机结合肽OmpA-AgBP2的大肠杆菌

将含有融合基因片段OmpA-AgBP2的重组质粒转染入大肠杆菌中，然后，在含有氨苄青霉素(50μg/ml)的LB培养基中37℃温育过夜，将培养基按体积比1：100稀释后，在37℃下继续培养至菌液的OD600＝0.6-0.8，然后，加入终浓度为0.002wt％的阿拉伯糖进行诱导，过夜，离心收集细胞，采用PBS缓冲液(pH7.4)将菌液的OD600标准化为1.0，之后，4500rpm离心5分钟，获得表面展示有无机结合肽OmpA-AgBP2的大肠杆菌I。

将pBAD-OmpA质粒转染如大肠杆菌中，按上述操作方法，制备不表达AgBP2的大肠杆菌II，作为阴性对照。

实施例2

本实施例提供了一种生物-无机组装系统，包括：实施例1制得的表面展示有无机结合肽OmpA-AgBP2的大肠杆菌以及硫化银纳米颗粒，无机结合肽OmpA-AgBP2特异性吸附结合该硫化银纳米颗粒，其具体制备工艺流程如下：

1)将表面展示有无机结合肽OmpA-AgBP2的大肠杆菌I在含有终浓度为50μg/mL的氨苄青霉素的LB培养基中37℃培养至OD600＝0.6-0.8，加入终浓度为50μM的硝酸银，在37℃下培养8h，得第一培养液；

2)调节第一培养液的pH大于7，加入终浓度为200μM的硫化钠，孵育4小时，4000rpm离心，去上清液，获得生物-无机组装系统。

在以下测试例中，由实施例1的表面展示有无机结合肽OmpA-AgBP2的大肠杆菌I制得的生物-无机组装系统标记为E.coil-Ag

测试例1

1、制备蛋白样品

将大肠杆菌I重悬于裂解缓冲液(PBS，pH7.4)中，超声处理，离心(14000rpm，30分钟，4℃)分离获得上清液和细胞膜的两部分。将细胞膜部分重悬于100μl的PBS缓冲液中，并在95℃下加热10分钟。离心(14000rpm，10分钟，4℃)后，获得样品A。将100μl上清液部分与10μl的10X上样缓冲液混合，并在95℃下加热10分钟。离心(14000rpm，10分钟，4℃)后，获得样品B。

将大肠杆菌II重悬于裂解缓冲液(PBS，pH7.4)中，按照上述方法制备得到细胞膜部分的样品C和上清液部分的样品D。

2、SDS-PAGE分析

将样品A、样品B、样品C和样品D分别上样到15％SDS-PAGE凝胶上，并在80V下电泳30分钟，然后在150V下电泳50分钟，得到图1所示结果，显示本实施例的大肠杆菌I表达的无机结合肽OmpA-AgBP2的分子量约为30KDa。

3、Western印迹分析

将分离的蛋白质在250mA的聚偏二氟乙烯膜(Bio-Rad)上转移，并在4℃的温度下转移2小时。室温下在Blotto(1％TBST中的5％脱脂奶粉)中封闭1小时后，将1:1000稀释的单克隆抗FLAG标签(Santa Cruz)用作第一抗体，在4℃过夜，然后加入辣根碱过氧化物酶(HRP)，在室温下温育2小时，并使用EC试剂检测抗体(Pierce)的形成。通过Western印迹分析，证实无机结合肽OmpA-AgBP2在大肠杆菌细胞表面成功表达。

测试例2

为了测量实施例1提供的微生物表面展示系统的Ag

在OD测定中，采用多模式酶标仪(Tecan infinite M1000 PRO)在600nm下测量，收集数据，绘制生长曲线。图2为实施例1的微生物表面展示系统的Ag

测试例3

本测试例以实施例2制得的生物-无机组装系统作为测试对象，对其进行多方位的表征：

图3为实施例2制得的生物-无机组装系统E.coil-Ag

图4为E.coil-Ag

图5为E.coil-Ag

图6为采用三维荧光光谱仪980(FLS980)测量实施例2制得的生物-无机组装系统的光致发光发射光谱，图中显示，本实施例的生物-无机组装系统在波长为450-760nm的激发光作用下可发射近红外II区的荧光。图7为本实施例的生物-无机组装系统在460nm下激发的近红外荧光波长范围。

测试例4

将表面展示有无机结合肽OmpA-AgBP2的大肠杆菌I在含有终浓度为50μM的硝酸银的LB培养基中37℃培养，每间隔2小时采用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)测量大肠杆菌细胞表面吸附的Ag数量，如图8结果显示，培养24小时后，大肠杆菌I对Ag的吸附量达到0.93μg/10

测试例5

本测试例研究鉴定了本实施例的生物-无机组装系统的光催化活性，选择了两种代表性有机污染物的光降解，即染料：罗丹明B(Rhodamine B，RhB)和甲基蓝(Methyl Blue，MB))，以及抗生素：氨苄青霉素(ampicillin，AMP)和氯霉素(chloramphenicol，CAP)。

将上述有机污染物分别溶解于水中，制备对应的有机污染物水溶液，其中，RhB、MB、AMP和CAP的终浓度分别为10mg/L、10mg/L、26mg/L和26mg/L；将实施例2制得的生物-无机组装系统均匀分散在所述有机污染物水溶液中，在氧分压为1atm的条件下采用日光照射，期间每间隔20min检测溶液中的有机污染物含量，利用E.coil-Ag

检测结果分别如图10所示，在日光照射100min后，RhB降解了7.9％，MB降解了2.8％，AMP降解了2.0％，CAP降解了2.6％。其中，以化学合成的硫化银纳米颗粒以及硫化银纳米颗粒与大肠杆菌的混合作为对照。

计算各测试组有机污染物的降解速率常数，如表1所示，本发明实施例的生物-无机组装系统对染料和抗生素的降解是伪一级动力学过程，且其对例如RhB、氨苄霉素的有机污染物的降解速率常数高达8.2×10

表1

测试例6

本测试例使用Bruker EMX ESR光谱仪(Billerica，在室温下)进行ESR测量，探索本实施例的生物-无机组装系统在光催化降解有机污染物过程中发生的自由基反应。

超氧化物和羟基自由基是金属氧化物或硫化物的光催化氧化过程中产生的主要活性氧物质，ESR由于寿命短而无法直接检测到这些自由基，然而，它们很容易与抗磁性硝酮自旋捕获反应形成稳定的自由基(自旋加合物)，这可以从自旋加合物的ESR光谱的磁参数中识别出来。为了验证本实施例的生物-无机组装系统可诱导产生超氧化物或羟基自由基，我们选择自旋捕获试剂5,5-二甲基-1-吡咯啉N-氧化物(DMPO)，其通常与超氧化物一起使用。在采用波长大于400nm的光源进行照射之前和期间，从含有DMPO和E.coil-Ag

同时，我们还在不同的Ag离子浓度下对E.coil-Ag

为了进一步表征来自羟基自由基的ESR信号，我们利用超氧化物歧化酶(SOD)的清除作用，其可以有效地催化超氧化物的歧化。如图13结果显示，当添加4U/mL SOD时，与没有SOD的样品相比，ESR信号被完全抑制，证实了观察到的ESR信号来自超氧化物。

检测活性物质效果的一种方法是向系统中加入适当的探针(自由基猝灭剂或引发剂)。为了通过稳定的ESR检测并识别短寿命组，我们使用自旋捕获剂DMPO进行ESR光谱分析。我们描述了在大肠杆菌表面生物合成Ag

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

SEQUENCE LISTING

<110> 南京大学

<120> 生物-无机组装系统及制备方法、降解有机污染物的方法

<130> 2019

<160> 4

<170> PatentIn version 3.3

<210> 1

<211> 378

<212> DNA

<213> 人工序列

<400> 1

aacccgtatg ttggctttga aatgggttac gactggttag gtcgtatgcc gtacaaaggc 60

agcgttgaaa acggtgcata caaagctcag ggcgttcaac tgaccgctaa actgggttac 120

ccaatcactg acgacctgga catctacact cgtctgggtg gcatggtatg gcgtgcagac 180

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ggtgttgagt acgcgatcac tcctgaaatc gctacccgtc tggaatacca gtggaccaac 300

aacatcggtg acgcacacac catcggcact cgtccggaca acaacccgag cagcctgttc 360

cgttacctgc cgagcgac 378

<210> 2

<211> 4102

<212> DNA

<213> 人工序列

<400> 2

aagaaaccaa ttgtccatat tgcatcagac attgccgtca ctgcgtcttt tactggctct 60

tctcgctaac caaaccggta accccgctta ttaaaagcat tctgtaacaa agcgggacca 120

aagccatgac aaaaacgcgt aacaaaagtg tctataatca cggcagaaaa gtccacattg 180

attatttgca cggcgtcaca ctttgctatg ccatagcatt tttatccata agattagcgg 240

atcctacctg acgcttttta tcgcaactct ctactgtttc tccatacccg ttttttgggc 300

taacaggagg aattaaccat ggggggttct catcatcatc atcatcatgg tatggctagc 360

atgactggtg gacagcaaat gggtcgggat ctgtacgacg atgacgataa ggatcgatgg 420

ggatccgagc tcgagatctg cagctggtac catatgggaa ttcgaagctt ggctgttttg 480

gcggatgaga gaagattttc agcctgatac agattaaatc agaacgcaga agcggtctga 540

taaaacagaa tttgcctggc ggcagtagcg cggtggtccc acctgacccc atgccgaact 600

cagaagtgaa acgccgtagc gccgatggta gtgtggggtc tccccatgcg agagtaggga 660

actgccaggc atcaaataaa acgaaaggct cagtcgaaag actgggcctt tcgttttatc 720

tgttgtttgt cggtgaacgc tctcctgagt aggacaaatc cgccgggagc ggatttgaac 780

gttgcgaagc aacggcccgg agggtggcgg gcaggacgcc cgccataaac tgccaggcat 840

caaattaagc agaaggccat cctgacggat ggcctttttg cgtttctaca aactcttttg 900

tttatttttc taaatacatt caaatatgta tccgctcatg agacaataac cctgataaat 960

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tccctttttt gcggcatttt gccttcctgt ttttgctcac ccagaaacgc tggtgaaagt 1080

aaaagatgct gaagatcagt tgggtgcacg agtgggttac atcgaactgg atctcaacag 1140

cggtaagatc cttgagagtt ttcgccccga agaacgtttt ccaatgatga gcacttttaa 1200

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ccgcatacac tattctcaga atgacttggt tgagtactca ccagtcacag aaaagcatct 1320

tacggatggc atgacagtaa gagaattatg cagtgctgcc ataaccatga gtgataacac 1380

tgcggccaac ttacttctga caacgatcgg aggaccgaag gagctaaccg cttttttgca 1440

caacatgggg gatcatgtaa ctcgccttga tcgttgggaa ccggagctga atgaagccat 1500

accaaacgac gagcgtgaca ccacgatgcc tgtagcaatg gcaacaacgt tgcgcaaact 1560

attaactggc gaactactta ctctagcttc ccggcaacaa ttaatagact ggatggaggc 1620

ggataaagtt gcaggaccac ttctgcgctc ggcccttccg gctggctggt ttattgctga 1680

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agtttactca tatatacttt agattgattt aaaacttcat ttttaattta aaaggatcta 1920

ggtgaagatc ctttttgata atctcatgac caaaatccct taacgtgagt tttcgttcca 1980

ctgagcgtca gaccccgtag aaaagatcaa aggatcttct tgagatcctt tttttctgcg 2040

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ttcatactcc cgccattcag ag 4102

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<212> DNA

<213> 人工序列

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