近日，理學院張國麒博士課題組在中科院SCI 1區Talanta （IF：5.6, TOP）發表題為“Colorimetric sensor array for identifying antioxidants based on pyrolysis-free synthesis of Fe-N/C single-atom nanozymes”和2區Analytica Chimica Acta （IF：5.7, TOP）期刊發表題為“Non-pyrolytic synthesis of laccase-like iron based single-atom nanozymes for highly efficient dual-mode colorimetric and fluorescence detection of epinephrine”的研究性論文。第一作者為研究生石玉涵，通訊作者為張國麒博士，趙艷教授，徐志宏教授。

工作一(Colorimetric sensor array for identifying antioxidants based on pyrolysis-free synthesis of Fe-N/C single-atom nanozymes)

研究內容

 鐵錨定氮/摻雜碳單原子納米酶(Fe-N/C)具有均勻的活性位點和可調節的催化環境，是研究結構-功能關系和催化活性的典范模型。然而，開發非熱解、模擬酶活性可調的Fe-N/C合成技術仍然是一個重大挑戰。

 本文通過共價有機聚合物的非熱解方法制備了Fe-N/C錨定的三種載體形態。由于不同微環境中底物和催化位點之間的接觸效率差異，導致電子轉移效率不同，因此可以通過錨定載體的孔隙進行調節這些Fe-N/C納米酶的過氧化物酶(POD)樣活性。進而開發了一種用于識別抗氧化劑的比色傳感器陣列：(1)Fe-N/C分別催化氧化兩種底物TMB和ABTS；(2)利用oxTMB和oxABTS作為傳感通道的比色傳感器陣列的開發，使抗壞血酸(AsA)、谷胱甘肽(GSH)、半胱氨酸(Cys)、沒食子酸(GA)和咖啡酸(CA)等抗氧化劑的準確鑒別成為可能。隨后，對傳感器陣列進行了嚴格的測試，以驗證其性能，包括評估不同濃度的抗氧化劑混合物和單個抗氧化劑，以及目標抗氧化劑和干擾物質的鑒別和區分。

工作二(Non-pyrolytic synthesis of laccase-like iron based single-atom nanozymes for highly efficient dual-mode colorimetric and fluorescence detection of epinephrine，Analytica Chimica Acta）

研究內容

 單原子納米酶由于其獨特的原子利用率和建立優異的結構-活性關系的能力而引起了人們的極大關注。然而，傳統的熱解合成方法存在高能量消耗和活性位點局部環境隨機等缺點，因此實現單原子納米酶的非熱解合成仍然是一個巨大的技術障礙。

 本文主要研究了微波輻照下非熱解制備類漆酶鐵基單原子納米酶(Fe-SAzymes)。在低含量鐵負載條件下，Fe-SAzymes的漆酶活性顯著提高(12.1 U/mg)，是天然漆酶活性的24倍。此外，Fe-SAzymes表現出對腎上腺素(EP)的有效催化氧化，使其能夠進行比色檢測。根據Fe-SAzymes高效的漆酶活性，將常規納米酶檢測EP的時間從60 min縮短至20 min，檢出限低至2.95 μM。此外，結合碳點(CDs)探針，利用EP氧化產物和CDs的內濾光效應，建立了一種超靈敏的EP熒光檢測方法。檢測限進一步降低至0.39 μM。

作者簡介：

石玉涵，西華大學理學院2022級材料科學與工程專業碩士研究生，主要研究方向為納米酶定向合成與性能調控及在分析檢測上的應用。以第一作者發表SCI論文2篇（中科院1區、2區），參與發表SCI論文4篇。參加全國大學生生命科學競賽（2021，科學探究類）獲得四川省一等獎及全國一等獎、連續兩年獲得研究生學業獎學金。

指導老師簡介：

張國麒，工學博士，碩士生導師。主要從事自動分析裝置開發及金、碳基納米材料、模擬酶材料的合成并在分析檢測上的應用?，F為四川省分析測試學會會員，四川省分析測試學會色譜學會理事。以第一或通訊作者在SCI國際刊物發表研究論文14篇。

趙艷，博士，教授，碩士生導師。主要從事納米材料的制備以及在生物活性成分分析等方面的研究。迄今為止，作為項目負責人主持四川省科技廳重點研發項目1項、中國科學院“西部青年學者”（院外）項目1項，參與多項國家級和省部級項目以及國家標準和行業標準的制修訂。先后發表論文40余篇，其中SCI論文20余篇。以第一申請人授權發明專利2項。

徐志宏，博士，教授，碩士生導師。主要從事天然產物的提取、分離、結構表征及活性研究、納米材料的制備及在分析檢測方面的應用、色譜分析方法的開發及完善。現為世界中醫藥學會聯合會(WFCMS)中藥分析專業委員會會員、四川省分析測試學會理事、四川省色譜學委員會副主任委員。作為項目負責人曾主持教育部、四川省科技廳、四川省教育廳、成都市科技局等項目多項。先后發表論文近40篇，其中SCI論文30余篇。以第一申請人授權發明專利4項。