近日，我校化学化工学院2021级硕士研究生陈璐在分析化学领域期刊Analytical Chemistry上发表题为“Kirkendall Effect-Mediated Transformation of ZIF-67 to NiCo-LDH Nanocages as Oxidase Mimics for Multicolor Point-of-Care Testing of β-Galactosidase Activity and Escherichia Coli”（Anal. Chem. 2025, 97 (5), 2853-2862.）的研究论文。陈璐为论文第一作者。Analytical Chemistry是American Chemical Society（美国化学会）创办的分析化学领域经典Top期刊、Nature Index期刊、中国科学院一区Top期刊，在全球化学领域具有较高影响力。
陈璐为避免在分析体系中使用不稳定的双氧水，致力将双金属和缺陷结构引入纳米酶中，从而高效调控类氧化物模拟酶的活性，用于多色生物传感的研制。由此思路，借助Kirkendall效应成功制备出具有双金属、中空结构、分层贻贝状阵列纳米片、缺陷结构的NiCo-层状双氢氧化物（NiCo-layered double hydroxide nanosheets, NiCo-LDH）。利用NiCo-LDH高效的氧化物模拟酶活性，将分析体系中的溶解氧催化转化成活性氧片段（Reactive Oxygen Species, ROS）：单线态氧和超氧阴离子，可对具有局域表面等离子特性的金纳米双锥（Au NBPs）产生腐蚀，形成多色的可视化效应。另外，β-半乳糖苷酶（β-galactosidase, β-Gal）作为大肠杆菌（Escherichia coli, E. coli）特征标志物，可与底物对氨基苯基-β-D-吡喃半乳糖苷（p-aminophenyl-β-D-galactopyranoside, PAPG）反应生成对氨基苯酚（p-aminophenol, PAP），PAP作为还原性试剂可消耗NiCo-LDH分析体系中产生的ROS，以至于减缓并抑制Au NBPs的腐蚀，最终不仅实现了对β-Gal的可视化检测，还实现了对E. coli的可视化检测。为了进一步实现便捷式的检测效果，研究团队结合3D打印技术，打印了便携式检测盒，结合手机检测技术，通过RGB值实现对β-Gal介导的E. coli便携式检测。研究不仅阐明了NiCo-LDHs作为高效氧化酶样模拟物的构效关系，还为纳米酶的合理设计铺平了道路，为建立便携式视觉生物传感平台用于β-Gal活性和病原菌检测奠定了基础。
同时，陈璐在读硕士研究生期间，还以第一作者和共同一作身份，于2024年分别在中国科学院一区期刊Biosensors & Bioelectronics（影响因子：10.7）和Talanta上，发表题为“Nanoplasmonic biosensors for multicolor visual analysis of acetylcholinesterase activity and drug inhibitor screening in point-of-care testing”（论文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0956566323008540）和“Target-triggered stochastic DNAzyme motors on spherical nucleic acids for simultaneous fluorescence assay of double miRNAs”（论文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S003991402300783X）的研究论文。导师杨通副教授为以上论文的通讯作者，我校为论文第一单位。上述研究工作均得到了国家自然科学基金项目（21904114, 22364024）的资助。
Analytical Chemistry论文链接：https://doi.org/10.1021/acs.analchem.4c05379.
（素材来源 化学化工学院）
