铁基金属有机骨架(MOF)纳米酶因其比表面积大、孔隙率可调、Fe-O 簇大和不饱和铁位点而受到广泛关注。然而,纳米酶的电荷转移速率缓慢和活性位点受限导致酶样活性差,并进一步阻碍其仿生催化应用。基于此,扬州大学杨占军/李娟教授团队、庞欢教授和第三军医大学曾浩教授提出了一种用于高效仿生催化的三通道电子工程Fe-88A@CeO2/CDs纳米酶。Fe-88A@CeO2 /CDs 纳米酶是通过将 CeO2 和 CDs 掺入 Fe-88A 的孔隙率中制备得到。具体来说,纳米酶的原始 Fe(II)/Fe(III)和引入的 Ce(III)/Ce(IV)氧化还原对构成了双电子转移通道。此外,CDs 的存在会产生另一个电子转移通道。纳米酶的三通道电子工程策略可以加速电子转移过程,伴随着更多的活性位点,从而大大增强 Fe-88A@CeO2/CDs 的仿生催化氧化酶活性。纳米酶可以有效地将氧气催化为· O2− ,将无色的 3,3′,5,5′-四甲基联苯胺(TMB)氧化为蓝色 ox-TMB,同时 ox-TMB 有效猝灭 CDs 的荧光。作为概念验证,该纳米酶被开发于构建一种比色-荧光双模式免疫传感器,用于监测葡萄球菌肠毒素 B,展现出优异的分析性能。该研究工作为设计优良性能的MOF纳米酶提供了具有前景的新思路,并将拓展用于不同高效仿生催化领域。研究工作以“Three-Channel Electron Engineered Fe-88A@CeO2/CDs Nanozyme with Enhanced Oxidase-Like Activity for Efficient Biomimetic Catalysis”为题,发表于国际知名期刊Advanced Science。扬州大学化学化工学学院为第一通讯单位,化学化工学院硕士生刘凯为论文第一作者,博士生朱海兵和博士生石凤为共同第一作者,研究得到了国家自然科学基金面上等项目资助。

文章信息:Three-channel electron engineered Fe-88A@CeO2/CDs nanozyme with enhanced oxidase-like activity for efficient biomimetic catalysis, Adv. Sci. 2025, DOI:10.1002/advs.202509713 (IF=14.1).
文章链接: https://doi.org/10.1002/advs.202509713