【轉載】Nano Res. │ 基於金屬有機框架納米酶探針的葡萄糖檢測通用策略
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*本文首發於「納米酶Nanozymes」公眾號，2022年9月29日
*編輯：顧薌
以下文章來源於NanoResearch ，作者姜國華
NanoResearch.
Nano Research is a peer-reviewed international research journal published by Tsinghua University Press & Springer.
轉載責編：俞紀元
背景介紹
葡萄糖廣泛存在於生物和食品飲料等眾多複雜基質中。對各種複雜基質中葡萄糖的高靈敏檢測可以為食品加工和健康管理等需求提供有效的參考指導，在生物醫學、食品安全、分析化學等諸多領域具有重要的應用價值。然而在許多成分複雜的基質樣品如有色液體或體液中，色素分子、生物大分子等干擾雜質會影響常規檢測方案的準確性。此外，眾多商品化的葡萄糖試劑盒都使用過氧化物酶作為催化劑，存在化學穩定性和製備成本高的局限性。因此，如何排除雜質干擾並避免繁瑣的預處理過程，實現在複雜基質中靈敏且經濟有效的葡萄糖分子檢測仍然是一項重要的挑戰。
成果簡介
東南大學崔一平/王著元團隊提出了一種適用於複雜基質環境的高靈敏葡萄糖檢測方案。該方案採用具有優異SERS活性以及類過氧化物酶催化活性的MBs@MIL-100(Fe)@Ag（MMA）作為SERS探針，利用能夠被MMA特異性富集檢測的TMB分子作為拉曼信標，通過MMA與葡萄糖氧化酶的催化級聯反應實現對葡萄糖的高靈敏SERS檢測。基於金屬有機框架納米酶MIL-100(Fe)的富集和尺寸篩選功能，該策略具有優異的抗干擾特性，即使在有色飲料或複雜的生物流體（唾液）中，MMA仍然能夠特異性地富集檢測指示劑分子，並排除其它雜質（染料、蛋白質等）的影響。此外，MMA出色的催化自清潔性能還能實現探針的循環復用檢測，降低該方案的檢測成本，為生物流體和食品飲料等複雜基質樣品的精確葡萄糖檢測提供了一種新的通用策略。
圖文導讀
圖1（a）MMA探針的製備過程。（b）複雜基質中葡萄糖分子的特異性及可循環檢測原理示意圖。
圖2（a）MMA探針的VSM圖，圖中數碼照片為分散在去離子水中MMA的快速磁分離過程。（b）不同催化體系的消光光譜，右上方數碼照片為不同催化體系對應的實物圖。（c）MMA檢測不同濃度CV的SERS光譜。（d）圖c中CV濃度與對應1172 cm−1峰位SERS強度的校準曲線。
圖3（a）MMA在水、10%BSA與混合染料溶液（日落黃、甲基橙、赤蘚紅、莧菜紅）中的SERS檢測結果對比。（b）MMA循環檢測紫色飲料中的葡萄糖。（c）MMA循環檢測唾液中的葡萄糖。（d）商用GOD-POD葡萄糖試劑盒與本文方案監測進食大量糖分1 h後唾液葡萄糖含量變化的結果對比。
作者簡介
東南大學電子科學與工程學院先進光子學中心崔一平教授和王著元教授為文章的共同通訊作者，課題組博士生薑國華為文章第一作者。
崔一平，教授、博導、國家傑出青年科學基金獲得者，美國光學學會會士（OSA Fellow）。先後主持完成國家自然基金重點項目、973項目、863項目等國家和省部級研究項目數十項。在J. Am. Chem. Soc. 、Chem. Rev.、Advanced Materials、ACS Nano.等國內外學術刊物上發表高水平論文400餘篇，授權30餘項發明專利，他引一萬餘篇次。參加編寫了《激光物理》、《強光光學及其應用》、《Physics of Nonlinear Optics》等著作的編著。
王著元，教授、博導、東南大學青年首席教授、國家優秀青年科學基金獲得者、江蘇省傑出青年科學基金獲得者、江蘇省「六大人才高峰」高層次人才培養對象，入選江蘇省333高層次人才培養計劃。先後承擔了國家自然基金優青項目、江蘇省傑出青年基金、973課題等國家和省部級科研項目。在Chem. Rev.、J. Am. Chem. Soc.，ACS Nano等國際雜誌上發表SCI收錄學術論文170餘篇，他引4400餘篇次，擁有授權發明專利20餘項。
文章信息
G. Jiang, Z. Yang, K. Zhu, et al. Universal peroxidase-like strategy for sensitive glucose detection in complex matrix. Nano Research. https://doi.org/10.1007/s12274-022-4788-2.
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