武科大網訊 近日，我?；瘜W與化工學院青年教師嚴紅燁與華中師范大學朱成周教授團隊合作在《Analytical Chemistry》期刊上發表題為“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”的研究論文。學生雷夢蝶為第一作者，嚴紅燁為通訊作者，化學與化工學院、煤轉化與新型炭材料湖北省重點實驗室為論文第一單位。

開發乙酰膽堿酯酶（AChE）和有機磷農藥（OP）的快速、準確、靈敏檢測方法對于保護人類健康、維護生態環境至關重要?；谫F金屬基納米酶的比色法具有操作簡單、響應快等優點，已廣泛用于OP和AChE活性的測定。鑒于貴金屬基納米酶通常表現出多酶活性，如類過氧化物酶（peroxidase，POD）、類氧化酶（oxidase，OXD）、類過氧化氫酶（catalase，CAT）活性等，易在比色傳感中造成溶解氧的干擾以及不必要的底物雙氧水損失，不利于傳感的靈敏度與準確性。所以，開發具有高活性、高選擇性的貴金屬基納米酶對于該類比色傳感器具有重要意義。

該研究通過痕量異金屬Bi的摻雜，特異性提升了核殼介孔Pd@Pt納米酶的類POD活性。其中，原子級的組分調控不僅可有效防止摻雜金屬原子的聚集，并且超低濃度的摻雜金屬和貴金屬載體在原子水平上的強相互作用可以顯著修飾活性位點的電子結構，從而特異性的提高其催化活性。研究表明，微量Bi摻雜的Pd@Pt介孔納米球（Pd@PtBi₂）的類POD活性比Pd@Pt提高了4倍以上。此外，Pd@PtBi₂的類OXD和類CAT活性沒有明顯增強，有效防止了被測液樣中溶解O₂的干擾和底物H₂O₂的不良消耗，有利于保證傳感的靈敏度和準確性。基于此，開發了基于Pd@PtBi₂的傳感平臺實現了AChE活性的靈敏檢測。并進一步利用Pd@PtBi₂和AChE的級聯催化，建立了OP比色生物傳感器。該傳感器具有較高的靈敏度和抗干擾能力，檢出限達0.06 ng mL^-1。本研究為特異性高、類POD活性高的貴金屬基納米酶的設計提供了一種有效的策略，并將有效促進該類納米酶在比色生物傳感中的應用。(化工學院）