近年来，蛋白质介导纳米材料的合成技术因其在调控尺寸、分散性和功能化方面的优势备受关注。牛血清白蛋白（BSA）作为典型的生物大分子，其结构中的羧基、氨基等活性位点能够与金属离子特异性结合，为纳米粒子的可控生长提供了天然模板。基于此开发的BSA-二氧化钌纳米粒子，不仅具备7nm的均一粒径，更在过氧化物模拟酶活性上展现出超越传统材料的性能，为纳米酶工业化生产提供了新的技术路径。
合成过程采用三氯化钌（RuCl3）为钌源，BSA为介导剂，通过pH=11的碱性环境调控钌的水解行为：首先将18.75mg/mL BSA溶液与75mmol/L RuCl3按体积比4:1混合，37℃预络合90分钟，随后在70℃反应2.5小时完成氧化过程。透射电镜显示产物为单分散球形颗粒（图1A），X射线光电子能谱证实钌元素以Ru4+/Ru3+混合价态存在（图4B），红外光谱则保留BSA的酰胺带特征峰（图5），证明蛋白质结构完整。这一工艺可实现二氧化钌生产厂家对纳米材料表面特性的精确控制。
值得注意的是，该反应在水相体系中完成，避免有机溶剂污染，符合绿色化学原则。通过超滤纯化后的产物浓度可达2mg/mL，冷冻干燥后便于长期储存，适用于纳米酶工厂的批量制备需求。
在催化应用中，BSA-二氧化钌纳米粒子对3,3’,5,5’-四甲基联苯胺（TMB）的Km值低至0.034mmol/L（图8A），显著优于天然辣根过氧化物酶（HRP）。其催化机制为：纳米粒子表面的Ru4+接受过氧化氢的电子生成Ru3+，同时氧化TMB产生蓝色产物（最大吸收652nm），此过程可在pH2-12、2M NaCl或80℃环境下保持活性（图10）。这种极端环境稳定性使其在体外诊断试剂的耐储存催化剂领域具有独特优势，例如适用于高温灭菌的生物传感器或强酸性工业废水检测。
该技术合成的纳米酶材料可广泛应用于：
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