High peroxidase-like activity realized by facile synthesis of FeS
过去数十年,酶模拟物被视为天然酶的有力替代品,基于具有竞争性催化活性和底物特异性的酶模拟物构建生物传感器受到广泛关注。本文首次研究了纳米硫化亚铁(FeS2)作为酶模拟物的能力,并基于其内在过氧化物酶样催化活性构建了一种简便、有效的比色生物传感器。在过氧化氢(H2O2)存在下,FeS2纳米颗粒(NPs)对3,3',5,5'-四甲基联苯...
过去数十年,酶模拟物被视为天然酶的有力替代品,基于具有竞争性催化活性和底物特异性的酶模拟物构建生物传感器受到广泛关注。本文首次研究了纳米硫化亚铁(FeS2)作为酶模拟物的能力,并基于其内在过氧化物酶样催化活性构建了一种简便、有效的比色生物传感器。在过氧化氢(H2O2)存在下,FeS2纳米颗粒(NPs)对3,3',5,5'-四甲基联苯...
本研究成功合成了纳米磁体-二氧化硅核壳结构(Fe3O4@SiO2)并修饰金@钯纳米颗粒(Au@PdNPs),得到 Fe3O4@SiO2-NH2-Au@PdNPs。通过紫外-可见光谱、动态光散射、X 射线衍射、透射电镜、能量色散 X 射线光谱和 X 射线光电子能谱等手段确认其形貌、组成与表面状态。其中 Fe3O4@SiO2-NH2-A...
与双酶生物传感器不同,本文提出纳米酶-酶型生物传感器,用更活泼且稳定的普鲁士蓝纳米颗粒“人工过氧化物酶”替代天然过氧化物酶。催化合成的普鲁士蓝纳米酶简化了过氧化氢换能器的组装,并提高其灵敏度。乳酸氧化酶的固定化采用烷氧基硅烷-全氟磺酸离子体(PFSI)复合膜,显著改善了工作稳定性。所得纳米酶-酶乳酸生物传感器灵敏度约为普鲁士蓝膜型传...
具有类过氧化物酶活性的纳米酶常用作电化学免疫传感器的信号标记,但存在标记过程复杂、纳米酶固定到抗体后失活等不足。为解决这些问题,作者设计了一种新型无酶电化学免疫传感器,用于磺胺类(SAs)的超灵敏检测。该传感器将合成的二维Cu-TCPP(Fe)纳米片直接修饰在电极表面,作为具有类过氧化物酶活性的纳米酶。PEI-GO@Ab2中的聚乙烯...
本文开发了一种用于检测人血清中低浓度尿酸(UA)的超灵敏电化学生物传感器。通过 Au(III) 刻蚀沸石咪唑酯骨架材料-67(ZIF-67)并高温热解,制备了金/钴(Au/Co)双金属纳米粒子修饰的中空纳米多孔碳框架(Au/Co@HNCF)纳米酶。该材料中外部 Au 纳米粒子与内部 Co 纳米粒子协同负载于中空碳骨架,显著增强尿酸电...
本文报道了一种基于理性设计纳米杂化材料的超分子电化学界面,由亲和素功能化多壁碳纳米管(MWCNTs-Av)和钌纳米颗粒(RuNPs)组成,具有增强类过氧化物酶活性和位点特异性生物识别性能。将 MWCNTs-Av 分散液滴涂于玻璃碳电极(GCE),溶剂蒸发后在 -0.600 V、50 ppm RuCl2 中电沉积 15 s 制备 Ru...
本文首次报道二氧化钼(MoO2)纳米颗粒具有过氧化物酶模拟活性。作者采用简单水热法合成 MoO2 纳米颗粒,并发现其可催化过氧化氢(H2O2)氧化 3,3′,5,5′-四甲基联苯胺(TMB),生成蓝色氧化产物 oxTMB。通过稳态动力学实验和自由基清除实验,研究了该催化性质与机制,结果表明 MoO2 纳米颗粒对 H2O2 的亲和力高...
临床相关疾病特异性生物分子(核酸、循环肿瘤细胞、蛋白、抗体和细胞外囊泡)的检测对理解其功能、疾病诊断与预后至关重要。因此,能够在血液、尿液和唾液等体液中稳健、超灵敏且选择性地检测低丰度生物分子的生物传感器正成为临床研究的热点。近年来,纳米材料尤其是超顺磁纳米材料因其固有的磁性、电化学和光学性质,在生物传感中发挥关键作用。然而,当前基...
纳米酶因成本较低、稳定性较高且制备方便而受到关注。本文以钼、硫共掺杂碳量子点(Mo-CQDs)作为过氧化物酶模拟物,构建级联比色生物传感器用于胆固醇检测。Mo-CQDs 具有稳健的类过氧化物酶活性,可在 H2O2 存在下催化 3,3',5,5'-四甲基联苯胺(TMB)氧化生成氧化 TMB。Mo、S 掺杂显著提高 CQDs 产率,并可...
本文报道了一种基于超薄PtNi纳米线纳米酶和苯环掺杂g-C3N4(BR-CN)的自供电光电化学适配体传感器,用于超灵敏检测氯霉素(CAP)。1 nm厚PtNi纳米酶具有类过氧化物酶活性,催化活性高于辣根过氧化物酶(HRP)及其他Pt基模拟酶。通过生物素-链霉亲和素特异性作用,将链霉亲和素修饰的PtNi纳米酶引入由互补DNA(cDNA...
本文报道了一种新型二维MXene-Ti3C2/CuS纳米复合材料的简单水热合成方法。该复合材料表现出协同增强的过氧化物酶样活性,可作为高效模拟过氧化物酶,在过氧化氢存在下催化3,3,5,5-四甲基联苯胺(TMB)氧化,产生蓝色显色反应。动力学研究表明,MXene-Ti3C2/CuS对TMB的催化活性高于单独的MXene-Ti3C2纳...
本文提出一种基于改进信号放大策略的电化学生物传感器,用于水体环境中磺胺甲噁唑(SMZ)作为模型靶标的快速检测。该竞争免疫分析中,十六烷基三甲基溴化铵包覆金纳米粒子(CTAB-AuNPs)作为信号放大器和电极基质,并与包被抗原-抗体(Cag-Ab1)特异性结合体系共同构成识别单元。此外,将树状纤维纳米二氧化硅包覆银纳米粒子(DFNS@...
本文设计了一种基于智能手机的碱性磷酸酶(ALP)可视化比率多色荧光生物传感器。氨基功能化铜基金属有机框架(NH2-Cu-MOFs)兼具氧化酶模拟活性和荧光发射特性,且其氧化酶模拟活性在 pH 8.0 高碱条件下仍可工作。焦磷酸(PPi)能与 NH2-Cu-MOFs 中的 Cu2+ 配位,显著抑制其催化活性;加入 ALP 后,PPi ...
本文报道了一种通过直接热解 FeIII-Co 普鲁士蓝类似物(FeIII-Co PBA)制备 FeCo 合金@氮掺杂碳层(FeCo@NC)的新策略。该复合材料无需额外碳源和氮源,经简单热处理即可形成高活性 FeCo 合金、Co-N 与 Fe-N 金属-氮物种以及具有分级孔结构的氮掺杂碳层,因而表现出优异的过氧化物酶模拟活性。FeCo...
本文报道了铜(II)包覆四氧化三铁纳米粒子(Fe3O4-Cu2+ NPs)的制备及其在过氧化氢比色检测中的应用。该纳米粒子由 Cu2+ 与木质素磺酸钠(SL)表面氧官能团螯合形成,经 SEM、TEM、XRD、XPS 和 FTIR 表征,平均直径约 220 nm,具有立方尖晶石结构。Fe3O4-Cu2+ NPs 表现出优异的过氧化物酶...
本研究报道了一种基于钍基金属有机框架(Th-MOF)人工过氧化物酶的比色生物传感器,用于生物样品中尿酸(UA)检测。Th-MOF 在过氧化氢(H2O2)存在下可催化氧化 3,3',5,5'-四甲基联苯胺(TMB)生成蓝色产物,其催化行为符合 Michaelis–Menten 方程,且对 TMB 的亲和力高于辣根过氧化物酶(HRP)。...
本文报道了一种通过简单水热法在还原氧化石墨烯(rGO)纳米片表面负载高分散超细二氧化铱(IrO2)纳米颗粒制备的新型纳米酶。所制备的 IrO2/rGO 纳米复合材料具有本征过氧化物酶样活性,可在过氧化氢(H2O2)存在下催化 3,3',5,5'-四甲基联苯胺(TMB)氧化生成蓝色产物。稳态动力学研究表明,IrO2/rGO 的催化过程...
长链生物大分子通过桥联诱导纳米酶颗粒聚集,常导致多种纳米酶失去过氧化物酶模拟活性。以常见纳米酶磁铁矿纳米颗粒(Fe3O4 NPs)用于长链生物大分子人基因组DNA(hgDNA,14,000 kDa,含22 kb)比色检测时,由于Fe3O4 NPs在hgDNA存在下发生不可逆聚集,过氧化物酶样活性消失。本研究合成了将Fe3O4 NPs...
本文报道了一种基于目标诱导催化发夹组装(CHA)与 PtPd 双金属纳米粒子(PtPdNPs)优异模拟过氧化物酶活性的超灵敏 MUC1 适配体传感器。传统上,目标蛋白的循环再利用需通过酶切或聚合等蛋白转化实现,成本高且复杂;而本工作仅通过简单的链置换即可实现目标循环。PtPdNPs 作为模拟过氧化物酶探针,可催化四甲基联苯胺(TMB...
石墨相碳氮化物(g-C3N4)作为无金属纳米酶在催化应用中备受关注,但纯g-C3N4对H2O2的激活能力中等。本文提出一种新型三维分支晶态碳氮化物纳米针(3DBC-C3N4)纳米酶,以克服该不足。其独特的三维分支结构由一维纳米针组成,可促进催化反应中的有效传质,并在高曲率尖端诱导类似避雷针的局域电场效应,加速电子收集与H2O2活化。...