双信号、双功能的Ni-MOF@Fe-CDs探针，用于尿酸的灵敏检测和可视化分析

《ANALYTICAL AND BIOANALYTICAL CHEMISTRY》：Dual-signal and dual-function probe Ni-MOF@Fe-CDs for sensitive and visual detection of uric acid

本研究成功制备了具有高催化活性和荧光特性的Ni-MOF@Fe-CDs复合材料，通过EPR证实羟基自由基（•OH）是催化关键中间体，动力学显示其过氧化氢酶-like活性优异（Km=1.18 mM，Vmax=9.82×10^-8 M·s^-1）。结合DAP淬灭荧光机制（内滤波效应占85.2%）与OPD，构建了双模式（比色-荧光比值）检测平台，UA检测限低至0.072 μM，实际尿样检测回收率92.2-107.6%（RSD<2.9%），验证了方法的准确性和可靠性，为UA快速灵敏检测提供新策略。

　　

摘要

近年来，纳米酶技术的发展为许多问题提供了新的解决方案，但仍存在一些亟待解决的问题，例如催化活性不足和多目标检测能力有限。本文将铁碳纳米点（Fe-CDs）负载到典型的纳米花状Ni-MOFs的花瓣上，成功制备出了具有优异催化性能和荧光特性的Ni-MOF@Fe-CDs。电子顺磁共振（EPR）研究表明，在Ni-MOF@Fe-CDs高效催化H₂O₂的过程中，•OH是关键的中间体。稳态动力学实验结果表明，这种纳米酶表现出优异的过氧化物酶样活性，其米氏常数（K_m）为1.18 mM，最大反应速率（V_max）为9.82 × 10^–8 M•s^?1。研究还发现2,3-二氨基吩嗪（DAP）能够淬灭Ni-MOF@Fe-CDs的荧光，并对其淬灭机制进行了深入探讨。实验表明，淬灭过程主要受内部过滤效应（IFE）的影响，IFE诱导的抑制效率占总抑制效率的85.2%。通过将这种纳米酶与o-苯二胺（OPD）结合，成功开发出一种高灵敏度的双模式（比色-比率荧光）平台，可用于H₂O₂和尿酸（UA）的定量分析，UA的检测限低至0.072 μM。在实际尿液样本中分析UA时，回收率在92.2–107.6%的范围内（相对标准偏差RSD < 2.9%），验证了该方法的准确性和可靠性。与单模式UA检测传感器相比，本研究中构建的传感平台具有双输出信号，能够提供互补的传感性能并实现检测信号的相互验证。这种方法为快速、灵敏地检测UA提供了新的策略，具有显著的转化应用潜力。

图形摘要

近年来，纳米酶技术的发展为许多问题提供了新的解决方案，但仍存在一些亟待解决的问题，例如催化活性不足和多目标检测能力有限。本文将铁碳纳米点（Fe-CDs）负载到典型的纳米花状Ni-MOFs的花瓣上，成功制备出了具有优异催化性能和荧光特性的Ni-MOF@Fe-CDs。电子顺磁共振（EPR）研究表明，在Ni-MOF@Fe-CDs高效催化H₂O₂的过程中，•OH是关键的中间体。稳态动力学实验结果表明，这种纳米酶表现出优异的过氧化物酶样活性，其米氏常数（K_m）为1.18 mM，最大反应速率（V_max）为9.82 × 10^–8 M•s^?1。研究还发现2,3-二氨基吩嗪（DAP）能够淬灭Ni-MOF@Fe-CDs的荧光，并对其淬灭机制进行了深入探讨。实验表明，淬灭过程主要受内部过滤效应（IFE）的影响，IFE诱导的抑制效率占总抑制效率的85.2%。通过将这种纳米酶与o-苯二胺（OPD）结合，成功开发出一种高灵敏度的双模式（比色-比率荧光）平台，可用于H₂O₂和尿酸（UA）的定量分析，UA的检测限低至0.072 μM。在实际尿液样本中分析UA时，回收率在92.2–107.6%的范围内（相对标准偏差RSD < 2.9%），验证了该方法的准确性和可靠性。与单模式UA检测传感器相比，本研究中构建的传感平台具有双输出信号，能够提供互补的传感性能并实现检测信号的相互验证。这种方法为快速、灵敏地检测UA提供了新的策略，具有显著的转化应用潜力。

图形摘要