有机磷化合物（OPs）是一类神经毒性农药，可不可逆地抑制乙酰胆碱酯酶（AChE）活性位点，导致乙酰胆碱蓄积并引发中毒。本文开发了一种基于半胱胺包覆金纳米颗粒（C-AuNPs）酶模拟能力的比色检测系统，用于有机磷农药的现场监测。检测过程在缓冲液中依次加入 AChE、候选有机磷对氧磷乙酯（PE）、乙酰胆碱氯化物（ACh）、C-AuNPs...
近年来，传感器在水、食品和健康等人类发展关键领域的应用不断增加。当传感器使用生物识别元件时，即称为生物传感器。由于需要可靠、快速、灵敏的多分析物检测技术，生物传感器的发展日益加快。随着纳米技术在生物催化中的进步，基于酶的生物传感器已成为可靠、灵敏且具有选择性的工具。通过检测多种分析物，已开发出多种酶生物传感器。结合生物技术和材料科学...
为提高农产品产量和质量，农药被全球广泛用于保护作物免受虫害。然而，多数农药难以降解，会残留在农产品中并进一步富集到食物链和生态系统，对人类健康和环境构成严重威胁。因此，开发高效方法和工具监测农药残留及其相关生物标志物（乙酰胆碱酯酶和丁酰胆碱酯酶）具有重要意义。具有类酶催化特性的纳米材料（纳米酶）因稳定性优异、催化性能可调、成本低且易...
本文报道了一种基于催化性铁磁性金纳米颗粒的免疫检测法，用于检测并鉴别结核分枝杆菌（MTB）和牛分枝杆菌（M. bovis）。研究合成 Au-Fe3O4 复合纳米颗粒（Fe3O4核/Au壳），其兼具磁分离能力和类过氧化物酶活性；用DTT将MTBC选择性多克隆抗体QUBPA-1偶联至颗粒表面，制备磁性捕获探针。以重组抗MPT64抗体GS...
生物传感技术是传统分析方法的重要替代手段。适配体传感器因高特异性、选择性和灵敏度而受到关注。将适配体作为生物识别元件与金纳米颗粒（AuNPs）探针结合，因其成本低、可现场检测并可用肉眼观察而日益普遍。氢键、核酸杂交、适配体-靶标结合、抗原-抗体结合、拉曼特征、酶抑制和酶模拟活性是 AuNPs 基光学适配体传感器的主要传感策略。本综述...
纳米酶因高稳定性和优异活性被视为天然酶的潜在替代品。尽管其在治疗与比色传感领域进展显著，但高灵敏纳米酶参与的光电化学（PEC）生物传感器仍处于起步阶段；多功能纳米酶如何协同放大不同催化反应产生的 PEC 信号仍缺乏研究。本文合成介孔三金属 AuPtPd 纳米球，同时具有高效氧化酶样和过氧化物酶样活性，可协同催化 4-氯-1-萘酚（4...
本文报道了一种用于快速灵敏检测沙门氏菌的微流控比色生物传感器。该传感器以二氧化锰纳米花（MnO2 NFs）作为纳米模拟酶放大生物信号，以带收敛-发散螺旋微混合器的微流控芯片实现自动混合、孵育、磁分离和催化反应，并采用内置饱和度计算算法的智能手机App进行图像采集与定量。检测时，免疫磁性纳米颗粒（MNPs）、样品和免疫MnO2 NFs...
纳米酶是一类可替代天然酶用于多种催化应用的人工酶，但开发新型模拟酶或多酶模拟物仍具挑战。本文报道了一种在温和水相条件下简便制备均匀硫化铜纳米簇（CuS NCs）的方法，并以牛血清白蛋白（BSA）作为模板/稳定剂，使其具有良好的水溶性分散性。CuS NCs 表现出突出的四酶模拟催化活性，包括过氧化物酶（POD）样、过氧化氢酶（CAT）...
本文通过简单一锅法制备了兼具信号放大与生物识别功能的双功能鸡蛋白-磷酸铜有机/无机杂化纳米花（Cu-NFs）。Cu-NFs表现出优异的过氧化物酶和多酚氧化酶模拟催化活性。利用鸡蛋白中亲和素与生物素的高亲和力，将生物素标记的二抗封装于Cu-NFs-2表面，制备Cu-NFs-2@Biotin-NHS-Ab2捕获探针。基于该探针构建基于C...
具有酶样活性的纳米酶在生物传感和生物医学领域备受关注。尽管纳米酶的合成与应用研究众多，但其与常用生物分子（亲和素、链霉亲和素、牛血清白蛋白、免疫球蛋白G和谷胱甘肽）之间的相互作用仍缺乏系统认识。本文通过直接固定蛋白，在铁氧化物和碳基纳米酶（Fe3O4纳米颗粒、Fe3O4@C纳米颗粒、Fe3O4@C纳米线和氧化石墨烯纳米片）表面构建了...
本文制备了具有过氧化物酶模拟活性的5,10,15,20-四(4-羧基苯基)卟啉功能化海胆状CuCo2O4纳米球（Por-CuCo2O4），并将其作为可视化生物传感器用于多巴胺检测。采用X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）和X射线光电子能谱（XPS）对产物的物相、形貌及元素组成进行了表征。以3,3′,5,5′-四甲基联苯胺（...
本文是《Frontiers in Chemistry》纳米酶研究专题的编辑评论，系统概述了纳米酶作为人工酶的功能纳米材料在理性设计与生物医学应用中的进展。纳米酶可在温和条件下模拟天然酶催化底物转化，并具备多功能性、催化活性可调、成本低、可规模化生产及稳定性高等优势。专题收录了13篇论文，重点介绍了基于纳米酶的传感探针：PdCuAu纳...
氧化酶模拟纳米酶比过氧化物酶模拟纳米酶更受青睐，因为可省略 H2O2。然而，已知具有氧化酶样活性的纳米材料很少。本工作比较了 Mn2O3、Mn3O4 和 MnO2 的活性，发现 Mn2O3 具有最高氧化酶活性。有趣的是，Mn2O3 的活性甚至被 H2O2 抑制。Mn2O3 的氧化酶样活性受牛血清白蛋白（BSA）等蛋白质存在影响不大，...
理性构建先进传感平台以敏感检测活细胞产生的过氧化氢（H2O2），是生理与病理研究中的挑战。单原子位点催化剂（SASCs）因具有类过氧化物酶（POD）活性和类似天然金属酶的金属配位环境，在 H2O2 检测中前景广阔，但中心原子电子与几何结构调控困难，使其与天然酶仍有差距。本文提出一种基于单原子 Fe 位点与碳包裹 Fe3C 晶体耦合（...
由于无机砷对环境和人体健康的严重威胁，开发高性能砷检测传感器具有重要意义。本文报道了一种基于酸磷酸酶(ACP)和血红素(hemin)负载的锌基金属有机框架纳米片(ACP/hemin@Zn-MOF)的比率荧光生物传感器，用于高灵敏、高选择性检测砷酸根(As(V))。该材料通过一步自组装构建，其中血红素具有过氧化物酶样活性，2-氨基对苯...
快速筛查食品中污染的病原菌对预防食物中毒至关重要。然而，现有细菌检测方法尚不适用于现场筛查：培养耗时，PCR需要复杂DNA提取，ELISA灵敏度不足。本研究开发了一种微流控生物传感器，利用具有模拟过氧化物酶活性的金属有机框架NH2-MIL-101(Fe)放大生物信号，并结合树莓派（Raspberry Pi）自研App分析颜色图像，实...
本文报道了一种基于多孔双金属ZnO-Co3O4纳米笼（NCs）高过氧化物酶样活性的灵敏、快速比色生物传感器，用于淀粉样β肽（Aβ）检测及淀粉样变过程研究。由于Aβ单体对ZnO-Co3O4 NCs具有较强结合能力，可显著抑制其催化活性，该抑制效应构成了Aβ单体比色检测的基础。方法对Aβ单体的检出限为3.5 nM，线性范围为5–150 ...
人工酶若能调控其模拟天然体系的酶促活性，将是催化应用中的挑战。本文报道了通过在酶基质中原位生成铜纳米颗粒来构建人工铜金属酶。采用不同酶作为蛋白支架，酶的结构差异尤其影响纳米颗粒尺寸及其周围微环境的控制。结果表明，这些铜纳米酶的氧化酶样催化活性可被用作支架的酶理性调控，其中纳米颗粒尺寸及其微环境起关键作用。因此，这些纳米铜杂化材料能够...
人工酶和纳米酶作为不稳定且昂贵的天然酶的替代，在现代生物传感与生物燃料技术中发展迅速。本研究制备并表征了基于新型微/纳米复合电极的乙醇和葡萄糖高灵敏生物传感器，该电极具有过氧化物酶样活性（纳米酶），并与微生物氧化酶醇氧化酶（AOX）和葡萄糖氧化酶（GOX）耦合。纳米酶由碳微纤维（CF）经血红素（H）和金纳米粒子（Au）修饰合成；紫外...
本文报道了一种基于二氧化锰(MnO2)纳米片调节硫胺素(TH)光致发光来检测丁酰胆碱酯酶(BChE)活性的新型生物传感策略。MnO2纳米片具有类氧化酶活性，可催化非荧光底物TH氧化生成强荧光硫色胺(TC)。当目标BChE在S-丁酰硫胆碱碘化物(BTCh)存在下水解生成硫胆碱时，硫胆碱将MnO2纳米片还原为Mn2+，使其失去类氧化酶活...