孙涛垒教授团队在Microchemical Journal上发表纳米花生物检测领域的最新研究成果

    近日，武汉理工大学神经退行性疾病纳米医药湖北省重点实验室孙涛垒教授团队在国外知名期刊《Microchemical Journal》（IF:4.9,中科院二区top 期刊）上发表最新研究成果，通过为纳米酶引入带有胺/酰胺基团的配体，成功合成了纳米花，这一创新策略不仅为纳米花的合成开辟了全新的路径，同时显著提升了纳米酶在过氧化氢和葡萄糖的检测性能。

    过氧化氢（H₂O₂）和葡萄糖是细胞生长代谢过程中的基本成分，是生物体内实现关键生化转化的中间体。葡萄糖作为细胞的主要能量来源，通过参与多种生化反应提供必需的能量。同时，H₂O₂在多种氧化应激反应中起关键调节作用。然而，过氧化氢和葡萄糖浓度的变化可导致生理紊乱，包括高血压、高血糖、神经痛和心律失常。因此，快速准确地检测H₂O₂和葡萄糖浓度至关重要。

    在之前的研究中，本团队发现Fe_1-xS纳米酶由于具有优异的过氧化物酶样活性，可用于比色检测H₂O₂和葡萄糖。然而，有限的稳定性阻碍了Fe_1-xS纳米酶的实际应用。纳米花具有较大的比表面积，作为Fe_1-xS纳米酶的载体具有很大的潜力，可以保持其活性，增强其稳定性和耐久性。因此，本团队以此为出发点，寻找适合提高Fe_1-xS纳米酶稳定性的载体。

Fe_1-xS/Cu₃(PO₄)₂纳米花检测葡萄糖和H₂O₂应用示意图 

    在本研究中，我们开发了一种新方法，通过利用 Fe_1-xS纳米酶上有机配体谷胱甘肽的胺/酰胺基团与Cu²⁺配位，从而形成了Fe_1-xS/Cu₃(PO₄)₂纳米花。这种创新方法不仅解决了Fe_1-xS纳米酶稳定性有限的难题，还显著提升了其可重复使用性以及葡萄糖检测的效率。重要的是，通过Fe_1-xS纳米酶上的有机配体形成纳米花的方法在以往的研究中尚未被报道。此外，所得的Fe_1-xS/Cu₃(PO₄)₂纳米花在H₂O₂和葡萄糖的比色检测中，与游离Fe_1-xS纳米酶相比，具有显著提高的稳定性和可重复性。Fe_1-xS/Cu₃(PO₄)₂纳米花对H₂O₂和葡萄糖的检出限（LOD）分别为6.7 μM和2.85 μM，线性检测范围为75 ~ 1200 μM和30 ~ 400 μM。这些值远远优于单独使用自由Fe_1-xS纳米酶所获得的值（Fe_1-xS纳米酶的LOD值为37 μM）。值得注意的是，该Fe_1-xS/Cu₃(PO₄)₂纳米花即使在其他离子和生物分子存在的情况下也对H₂O₂和葡萄糖具有很高的选择性。同时，我们成功构建了基于Fe_1-xS/Cu₃(PO₄)₂纳米花的便携式琼脂糖水凝胶生物传感器平台，该平台可用于智能手机上的葡萄糖定量比色检测，其精度与吸收光谱仪相同。基于Fe_1-xS/Cu₃(PO₄)₂纳米花的水凝胶生物传感器为快速比色检测H₂O₂和葡萄糖开辟了新思路。

    化学化工与生命科学学院硕士生周旋为该论文的第一作者，高冠斌教授为通讯作者。本研究获国家自然科学基金项目（52273110，21975191）、湖北省青年拔尖人才计划和武汉-曙光项目知识创新计划支持。论文详细数据参见《Microchemical Journal》（2025年），论文编号112679。

    文章信息：Xuan Zhou, Xinyu Zhang, Zhenhua Gu, Quan Wan, Taolei Sun, Guanbin Gao*. Engineering Fe1-xS/Cu3(PO4)2 Inorganic Hybrid Nanoflowers for Rapid Colorimetric Detection of H2O2 and Glucose[J]. Microchemical Journal, 2025, DOI: 10.1016/j.microc.2025.112679

    文章链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0026265X25000335?via%3Dihub