武科大网讯 近日，美高梅集团化学与化工学院青年教师严红烨与华中师范大学朱成周教授团队合作在《Analytical Chemistry》期刊上发表题为“Trace Amount of Bi-Doped Core–Shell Pd@Pt Mesoporous Nanospheres with Specifically Enhanced Peroxidase-Like Activity Enable Sensitive and Accurate Detection of Acetylcholinesterase and Organophosphorus Nerve Agents”的研究论文。学生雷梦蝶为第一作者，严红烨为通讯作者，化学与化工学院、煤转化与新型炭材料湖北省重点实验室为论文第一单位。
开发乙酰胆碱酯酶（AChE）和有机磷农药（OP）的快速、准确、灵敏检测方法对于保护人类健康、维护生态环境至关重要。基于贵金属基纳米酶的比色法具有操作简单、响应快等优点，已广泛用于OP和AChE活性的测定。鉴于贵金属基纳米酶通常表现出多酶活性，如类过氧化物酶（peroxidase，POD）、类氧化酶（oxidase，OXD）、类过氧化氢酶（catalase，CAT）活性等，易在比色传感中造成溶解氧的干扰以及不必要的底物双氧水损失，不利于传感的灵敏度与准确性。所以，开发具有高活性、高选择性的贵金属基纳米酶对于该类比色传感器具有重要意义。
该研究通过痕量异金属Bi的掺杂，特异性提升了核壳介孔Pd@Pt纳米酶的类POD活性。其中，原子级的组分调控不仅可有效防止掺杂金属原子的聚集，并且超低浓度的掺杂金属和贵金属载体在原子水平上的强相互作用可以显著修饰活性位点的电子结构，从而特异性的提高其催化活性。研究表明，微量Bi掺杂的Pd@Pt介孔纳米球（Pd@PtBi2）的类POD活性比Pd@Pt提高了4倍以上。此外，Pd@PtBi2的类OXD和类CAT活性没有明显增强，有效防止了被测液样中溶解O2的干扰和底物H2O2的不良消耗，有利于保证传感的灵敏度和准确性。基于此，开发了基于Pd@PtBi2的传感平台实现了AChE活性的灵敏检测。并进一步利用Pd@PtBi2和AChE的级联催化，建立了OP比色生物传感器。该传感器具有较高的灵敏度和抗干扰能力，检出限达0.06 ng mL-1。本研究为特异性高、类POD活性高的贵金属基纳米酶的设计提供了一种有效的策略，并将有效促进该类纳米酶在比色生物传感中的应用。(化工学院）
