近日，石河子大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院賈鑫教授團(tuán)隊(duì)在納米酶理性設(shè)計(jì)及農(nóng)藥檢測(cè)方面取得重要進(jìn)展，研究成果以“Pt nanoparticles modified single-atoms nanozymes with tunable metal valence for rapid chlorpyrifos colorimetric detection”為題發(fā)表在Biosensors and Bioelectronics上。石河子大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院碩士研究生劉詩(shī)雨和新疆大學(xué)化工學(xué)院青年教師劉智青副教授為論文共同第一作者，賈鑫教授和劉興歡副教授為共同通訊作者。

農(nóng)藥的過(guò)度或不當(dāng)使用導(dǎo)致其在農(nóng)產(chǎn)品、土壤、水體中殘留，通過(guò)食物鏈富集，對(duì)人類(lèi)健康和生態(tài)環(huán)境構(gòu)成嚴(yán)重威脅。納米酶作為與天然酶具有相似催化活性的納米材料，為可視化農(nóng)藥檢測(cè)提供了新的前景。研究人員開(kāi)發(fā)了一種溫度調(diào)控策略，成功制備出金屬價(jià)態(tài)可控的鉑納米顆粒修飾單原子負(fù)載多孔碳球（PtNPs/PtSA-NC）納米酶材料。該策略可精準(zhǔn)調(diào)控其類(lèi)過(guò)氧化物酶活性，為納米酶性能優(yōu)化提供了新途徑。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，不同碳化溫度（750oC、800oC、850oC）下，800oC碳化溫度下納米酶的Pt0/Pt2+比值最高。PtNPs/PtSA-NC-800的比活力為110.76 U mg-1，表現(xiàn)出優(yōu)異的類(lèi)過(guò)氧化物酶催化活性。將PtNPs/PtSA-NC-800應(yīng)用于低濃度（2 - 10 mg L-1）農(nóng)藥的酶抑制檢測(cè)，對(duì)毒死蜱表現(xiàn)出較好的響應(yīng)性，檢出限為0.81 mg L-1。溫度調(diào)控合成策略和價(jià)態(tài)調(diào)控方法為合理設(shè)計(jì)和調(diào)控類(lèi)過(guò)氧化物酶的催化活性提供了新的方向。

圖1. (A) 溫度調(diào)控合成金屬價(jià)態(tài)可調(diào)鉑納米顆粒修飾單原子納米酶；納米酶的掃描（B）和球差電鏡圖（C）