尽管纳米酶已被广泛开发，但在原子尺度上精确设计高活性位点以模拟酶的电子与几何结构，并揭示其作用机制仍面临挑战。本文在金属有机框架MIL-101(Fe)中引入具有相反电子调节能力的硝基和氨基，以调控原子分散金属位点并调节类酶活性。结果表明，硝基功能化可增强MIL-101(Fe)的过氧化物酶样活性，而氨基功能化则显著降低其活性。理论计算...
本文报道了具有本征过氧化物酶模拟活性的石墨烯纳米带（GNR）作为纳米酶，用于无标记比色检测多巴胺（DA）。在 H2O2 存在下，GNR 可催化氧化显色底物 3,3′,5,5′-四甲基联苯胺（TMB），生成蓝色氧化产物 oxTMB。由于 DA 对 TMB 氧化过程具有抑制作用，溶液蓝色随 DA 浓度升高而褪去，A653 吸光度下降，从...
生物活性NAD+的有效再生对脱氢酶依赖的生物催化和生物传感应用至关重要，但天然酶常面临热力学壁垒高、稳定性差和成本高等限制。本文报道了一种简便方法制备铂纳米颗粒负载多壁碳纳米管（PtNPs@MWCNTs）纳米酶，用于NADH氧化。系统表征表明，PtNPs@MWCNTs表现为NADH氧化酶而非过氧化物酶，其催化过程以溶解O2为电子受体...
开发具有简便方法和高可靠性的多功能纳米酶生物传感器对多重检测具有重要意义。本文利用两亲性蛋白酪蛋白简便制备了羊毛球状硫化铜（WBLCS）。蛋白中酸性氨基酸残基和两亲性在分层纳米结构构建中起协同作用。与不规则形貌硫化铜不同，单一组分 WBLCS 兼具优异的半胱氨酸氧化酶模拟活性和过氧化物酶模拟活性。令人关注的是，在极低荧光底物浓度下，...
草酸盐常用作农药助剂，即使痕量残留也可造成人体肾损伤。尽管即时检测（POCT）技术已取得显著进展，草酸盐的准确现场筛查仍具挑战。为此，作者提出一种“管中实验室”平台，将便携式水凝胶试剂盒与智能手机相结合，实现草酸盐的实时监测与定量分析。该试剂盒通过二氧化锰（MnO2）纳米片嵌入海藻酸钠（SA）水凝胶体系构建，形成刺激响应型水凝胶。M...
替莫唑胺（TMZ）耐药的多形性胶质母细胞瘤（GBM）细胞因谷胱甘肽（GSH）等生物硫醇导致氧化还原状态异常，GSH 是保护细胞免受治疗药物攻击的关键防御系统。现有 GSH 检测方法常需精密仪器，不适合资源有限实验室。本文提出一种基于金-病毒生物矿化纳米团簇（AuVCs）作为纳米酶的侧流等离子生物传感器（LFPB），可肉眼检测少量分子...
DNA切割在DNA复制、转录、重组等生物过程中至关重要，也是基因编辑、治疗和生物传感器设计中的有力工具。纳米酶旨在开发基于纳米材料的酶模拟物，与天然酶相比具有稳定性高、成本低和可回收等优势。本文是一篇展望，首先介绍纳米酶的DNA切割活性，重点讨论近期代表性工作。文中列举了多种具有DNA切割活性的纳米酶，包括用于水解切割单链DNA寡核...
过去十年，具有类酶特性的人工纳米材料因高稳定性、低成本和可规模化制备等优势，在电化学生物传感中受到广泛关注。本文综述了金属氧化物、金属和碳基等纳米材料模拟过氧化物酶、氧化酶、超氧化物歧化酶、过氧化氢酶和漆酶等酶活性的主要特征，重点讨论纳米酶及其纳米杂化材料在电化学亲和生物传感中的应用。作者以近五年代表性策略为例，分析纳米酶作为催化标...
人工酶模拟物因高稳定性和优异催化活性而受到传感应用关注。本文报道二氧化铈纳米片（CeO2 NSs）具有氧化酶样、过氧化物酶样和过氧化氢酶样三重酶模拟活性，并通过比色法和电子顺磁共振（EPR）光谱加以验证。基于 CeO2 NSs 对过氧化氢（H2O2）的强催化活性，作者建立了用于活细胞中 H2O2 高通量检测的电化学方法。该分析微流控...
血液中尿酸（UA）过量生成可能引发痛风、高尿酸血症和肾脏疾病，因此需要一种快速、简便且可靠的生物传感器，无需前处理即可常规测定血中 UA 浓度。本研究旨在开发一种移动医疗（mHealth）系统，仅需一滴血即可实现 UA 的现场检测与数据管理。该系统由侧流层析垫（LFP）、作为人工纳米酶的介孔普鲁士蓝纳米颗粒（MPBs）以及自动计算软...
苯丙胺类兴奋剂是一类全球性问题非法药物，执法机构需在未知样品中快速识别。本文报道了一种氧化石墨烯（GO）-阳离子多形金纳米颗粒（AuNP）-血红素（hemin）杂化纳米酶，作为仿生催化诱导的适配体比色生物传感器平台，用于检测苯丙胺（AMP）和甲基苯丙胺（MAMP）。GO通过静电作用与阳离子十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）修饰的多形A...
近年来，具有酶模拟催化活性的纳米材料——纳米酶，已成为天然酶的有前景替代品。纳米酶可克服天然酶成本高、稳定性差、储存困难以及工作条件苛刻等固有局限。因此，杂化与刺激响应型先进纳米酶的合成与应用有望革新生命科学和生物传感器领域。另一方面，电化学生物传感器长期作为定量检测目标分析物（生物标志物）的高效手段。将纳米酶用于电化学生物传感器，...
本文报道了一种用于检测过氧化氢（H2O2）的电化学生物传感器。该传感器以石墨微纤维为基底，通过水热法在其表面原位生长少层二硫化钼（MoS2）纳米片，形成三维 MoS2纳米片/石墨微纤维杂化结构。XRD、Raman、SEM、TEM 和 XPS 表征证实了杂化结构的组成与形貌，并显示该微纤维具有类过氧化物酶活性。随后，将辣根过氧化物酶（...
受Au@Pt双金属纳米棒优异催化活性启发，本文首次构建了一种无H2O2电化学生物传感器，用于高灵敏检测基质金属蛋白酶2（MMP-2）。该传感器以含–PLGVR–序列的多肽作为识别元件，通过酰胺反应固定于电极表面；Au@Pt纳米棒通过Au–S键固定，作为纳米酶信号放大标记。在pH 7.4中性PBS中，Au@Pt纳米棒可催化3,3',5...
本文报道了一种基于纳米酶的无酶比色生物传感器，用于尿酸（UA）检测。该传感器由掠角沉积（GLAD）在硅片上制备的螺旋结构镍（Ni）纳米薄膜构成。Ni GLAD 纳米酶具有过氧化物酶样活性，可在过氧化氢（H2O2）存在下催化无色 3,3′,5,5′-四甲基联苯胺（TMB）氧化为蓝色氧化 TMB（oxTMB）。当溶液中加入尿酸时，oxT...
个人血糖仪（PGM）因快速、简便、低成本，已被用于多种非葡萄糖目标的即时检测。本文报道了一种基于PGM的无标记PCR结果读出方法，其核心发现是氧化铈纳米颗粒（CeO2 NPs）具有与天然葡萄糖氧化酶相当的葡萄糖氧化酶样活性。原理上，当存在目标DNA时，PCR产生的DNA扩增产物通过静电作用结合到CeO2 NPs表面，引起纳米颗粒聚集...
本文报道了纳米层状锰钙氧化物（NL-MnCaO2）的葡萄糖氧化酶模拟活性及其在无酶比色检测葡萄糖和过氧化氢中的应用。作者通过共沉淀-煅烧法合成 NL-MnCaO2，并利用透射电镜（TEM）、扫描电镜（SEM）、傅里叶变换红外光谱（FTIR）和 X 射线衍射（XRD）对其形貌与结构进行表征。在 pH 5.0、25 ℃条件下，NL-Mn...
由于天然酶存在自身缺陷，人工模拟酶一直备受关注。本文制备的氧化石墨烯（GO）/金纳米颗粒（AuNPs）纳米复合材料，结合 GO 催化界面的新性质与 AuNPs 介导电子转移，表现出强过氧化物酶模拟协同催化活性，可高效催化过氧化氢（H2O2）氧化酶底物 3,3',5,5'-四甲基联苯胺（TMB），生成蓝色氧化 TMB。基于此，实现了 ...
纳米铈（CeO2纳米颗粒）是广泛研究的纳米酶，具有氧化酶模拟活性；由于无需有毒且不稳定的过氧化氢（H2O2），其在生物传感中受到关注。CeO2纳米颗粒在生物介质和缓冲液中常接触磷酸盐及含磷酸基团分子，可能改变其催化活性，但文献报道存在促进与抑制两种相反结果。本文系统研究正磷酸盐（Pi）、焦磷酸盐（PPi）、三磷酸盐（STPP）、环状...
过去十年，铂基纳米材料作为过氧化物酶模拟物用于过氧化氢和葡萄糖检测备受关注，但铂纳米颗粒易聚集导致酶模拟活性下降。本文通过湿浸渍结合 NaBH4 原位还原法，将 5–8 nm 铂纳米颗粒均匀负载于 15–20 nm 超小 EMT 沸石表面，制备 Pt/EMT 纳米复合材料。该材料可在水中形成均匀悬浮液，并作为高效过氧化物酶模拟催化剂...