魏辉&郭存兰Angew.：纳米酶用于测定H2O2的产生！

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研究内容

纳米酶是一种具有类酶活性的功能性纳米材料，在各个领域引起了越来越多的兴趣。其被广泛用于模拟一系列酶，包括过氧化物酶、氧化酶、超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、水解酶等。合理设计和合成高活性纳米酶，进一步提高其应用性能是一个长期的目标。

在纳米限制效应的指导下，南京大学魏辉教授和武汉大学郭存兰教授将细胞色素c（Cyt c）限制在介孔金属有机框架（MOF）、PCN-222纳米颗粒（NP）的通道内，形成一种过氧化物酶模拟蛋白/MOF混合纳米酶（Cyt c@PCN-222 NP）。结果显示，Cyt c@PCN-222 NP表现出比游离Cyt c高约3-4倍的过氧化物酶样活性。因此，Cyt c@PCN-222 NP对H2O2的检测限非常低（~0.13 μM）。相关工作以“Nanoconfinement-Guided Construction of Nanozymes for Determining H2O2 Produced by Sonication”为题发表在国际著名期刊Angewandte Chemie International Edition上。

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研究要点

要点1. PCN-222具有3.7 nm的大通道尺寸，可有效的封装Cyt c，从而形成高负载量和高负载效率的Cyt c@PCN-222 NP纳米酶。

要点2. 由于纳米限制效应，PCN-222 NP通道内的受限的Cyt c表现出比游离Cyt c高得多的过氧化物酶活性，归因于对H2O2的亲和力提高。

要点3. Cyt c@PCN-222 NP纳米酶可用于灵敏地探测超声诱导的H2O2的形成（LOD为0.13 μM），表明在使用超声波设备期间应小心处理H2O2敏感材料。

这种纳米限制策略提供了对高活性纳米酶的设计和制造的深入了解，这可以进一步在分子传感领域找到广泛的应用。

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研究图文

图1. Cyt c@PCN-222 NPs的合成和表征。

图2. PCN-222 NP与其他Zr6基MOF之间Cyt c负载的比较。

图3. 纳米限制和动力学研究。

图4. 对其他基质的活性改善。

图5. 检测超声波清洁器诱导的H2O2。

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文献详情

Nanoconfinement-Guided Construction of Nanozymes for Determining H2O2 Produced by Sonication

Tong Li, Yuting Wang, Wanling Liu, Houguo Fei, Cunlan Guo,* Hui Wei*

Angew. Chem. Int. Ed.

DOI: 10.1002/anie.202212438