單原子納米酶(SANs)具有高度暴露的活性位點和顯著的催化活性，在基于多相催化的生物檢測中顯示出重要的實用性。然而，大多數(shù)報道具有過氧化物酶樣活性和普通負荷能力。制備具有超氧化物歧化酶(SOD)樣活性的高負載SANs仍然是一個挑戰(zhàn)。在本研究中，Mn SAN在大量表面活性劑的輔助下被成功地包裹在Ti
3C
2 MXene薄片上形成的普魯士藍類似物的框架中，顯示出13.5 wt %的負載效率(通常為2.0 wt %)。制備的Mn SAN由于具有類似SOD的活性，表現(xiàn)出良好的超氧自由基陰離子消除能力。此外，由于載體的廣譜吸收行為，Mn SAN對活性氧介導的化學發(fā)光(CL)系統(tǒng)的協(xié)同猝滅效率高達98.89%。受這些特征的啟發(fā)，在橫向流動測試板平臺上開發(fā)了一種CL淬火方法，利用Mn SAN作為信號淬火劑，乙酰胺吡啶作為模型分析物。該方法檢測乙酰脒的檢測范圍為1.0~10,000 pg mL
−1，檢測限為0.3 pg mL
−1。通過在可接受的回收率下檢測中草藥中的乙醯胺吡啶，驗證了該方法的準確性。這項工作開辟了用表面活性劑輔助方案制備SANs的途徑，并開創(chuàng)了生物測定中具有類SOD活性的SANs的研究。
圖1. (A) TMSs和(B) Mn SAN的TEM圖像。(C) Mn SAN的SEM圖像。(D) Mn SAN的HAADF。(E−K) Mn SAN中C、Fe、Mn、N、O、Ti元素的EDS圖。
圖2. (A) PB、Mn- fe PBA和Mn SAN的XRD譜圖。(B) Mn SAN和(C) Mn 2p的XPS圖形測量。(D) XANES和(E) Mn SAN, MnPc, Mn箔和MnO的EXAFS光譜。(F) Mn SAN的EXAFS擬合光譜。
圖3.光譜性能分析。
圖4. 催化劑的EPR譜分析。
圖5. (A)不同濃度乙酰胺吡啶產生的CL信號。(B)定量乙酰脒的標準曲線(n = 3)。
圖6協(xié)同淬滅CL信號的共沉淀法制備Mn SAN。
相關科研成果由南京理工大學藥學系Hui Ouyang和Zhifeng Fu等人于2023年發(fā)表在Analytical Chemistry（https://doi.org/10.1021/acs.analchem.3c01623）上。原文：Mn Single-Atom Nanozymes with Superior Loading Capability and Superb Superoxide Dismutase-like Activity for Bioassay。
轉自《石墨烯研究》公眾號
