含HCl质子金属有机框架受限的Au纳米集群具有增强的催化活性和针对抗干扰生物传感的特异性
Yuxin Song1,2, Chengyi Zhu1,2, Pengyou Zhou1,2
1Capital Medical University, No. 10 Xitoutiao, You An Men, Beijing100069, China.
ACS applied materials & interfaces
|August 19, 2025
概括
本研究介绍了一种使用盐酸的质子化策略,以增强金属有机框架限制的黄金纳米集群 (UiO-66-NH2@Au) 的催化活性和特异性,用于生物传感应用.
科学领域:
- 纳米材料科学 科学 纳米材料科学
- 生物医学工程 生物医学工程
- 分析化学 分析化学
背景情况:
- 开发具有高活性和特异性的纳米酶对于敏感和抗干扰生物传感至关重要.
- 金属有机框架 (MOF) 为纳米酶制造提供了多功能平台.
- 现有的基于MOF的纳米酶通常需要进一步优化以提高性能.
研究的目的:
- 为制造增强的纳米酶开发一个质子化策略.
- 为了提高MOF-confined金纳米集群 (AuNCs) 的催化活性和特异性.
- 将这些增强的纳米酶应用于对结直肠癌生物标志物和唾液葡萄糖的敏感和抗干扰生物传感.
主要方法:
- 使用酸 (HCl) 的质子化策略制造UiO-66-NH2@Au纳米酶.
- 研究质子化对纳米酶的催化活性 (氧化酶模仿和葡萄糖氧化酶模仿) 的影响.
- 涉及表面质子化调节电荷密度和结合能量的机制研究.
- 集成与侧向流量测定用于生物标志物检测和直接应用在唾液葡萄糖传感.
主要成果:
- 盐酸 (HCl) 质子增强了UiO-66-NH2@Au的氧化酶模仿和葡萄糖氧化酶模仿的催化活性.
- 质子化抑制了氧化酶模拟活性,使得针对抗干扰生物感知具有特定的过氧化酶模拟活性.
- 通过横向流量检测实现了癌胚抗原 (CEA) 和碳水化合物抗原19-9 (CA19-9) 的低检测极限.
- 经过具体和直接的唾液葡萄糖检测,没有类似物干扰.
- Cl-质子化被证明是增强其他MOF受限纳米酶 (Pt,Ru,Pd) 的通用方法.
结论:
- 使用HCl的质子化策略有效地增强了MOF受限的Au NCs的催化活性和特异性.
- 开发的纳米酶为结直肠癌生物标志物检测和唾液葡萄糖监测提供了一个敏感的,抗干扰的平台.
- 这种方法提供了一种简单且通用的方法,用于制造各种生物传感应用的高性能纳米酶.
