钴修饰氮掺杂碳纳米管-MOF衍生/g-C3N4微管1D/1D组装体：基于纳米酶的肾上腺素比色检测新策略

《Journal of Alloys and Compounds》：1D/1D assembly of Co-capped N-doped CNT-MOF-derived/g-C 3N 4 micro tube as nanozyme-based colorimetric epinephrine detector

本文报道了一种新型纳米酶比色传感器（CoNCNT/gMT），通过协同整合钴纳米颗粒、氮掺杂碳纳米管和石墨相氮化碳微管，实现了对肾上腺素（Epi）的高灵敏度、高选择性检测。该传感器利用独特的1D/1D异质结结构、氮掺杂诱导的电荷重分布以及空心开放通道，展现出优异的氧化酶模拟活性（无需H2O2），在0.1-50 μM线性范围内检测限低至0.09 μM，并成功应用于真实样本（血清、尿液）分析，为生物分子传感提供了低成本、快速可视化检测平台。

　　

亮点

本研究展示了CoNCNT/gMT纳米酶平台在肾上腺素（Epi）检测中的卓越性能。其独特的1D/1D组装结构、氮掺杂策略以及钴纳米颗粒与碳基载体间的协同效应，共同赋予了材料高效的氧化酶模拟活性。空心开放通道结构极大地提升了底物可及性，而氮掺杂不仅调控电荷分布，还促进了氧气吸附，这对于活性氧物种（ROS）的生成至关重要。钴纳米颗粒与氮掺杂碳纳米管之间形成的异质结界面进一步加速了电子转移，从而实现了对3,3',5,5'-四甲基联苯胺（TMB）的高效催化氧化。所开发的简单、可视化比色检测平台具有快速、低成本、可靠等优点。

结论

本研究成功构建了一种用于肾上腺素（Epi）即时检测的、具有氧化酶模拟活性的纳米酶平台——1D/1D组装的钴修饰氮掺杂碳纳米管-MOF衍生/g-C₃N₄微管。钴纳米颗粒、氮掺杂碳纳米管和石墨相氮化碳微管的协同整合，创造了一个高活性且结构优化的平台，该平台增强了电荷转移、底物可利用性以及活性氧物种（ROS）的生成。所制备的CoNCNT/gMT纳米酶对TMB展现出显著的催化活性，并基于此建立了一种高选择性、高灵敏度的Epi比色传感方法。该方法在0.1至50 μM的宽线性范围内表现出优异的性能，检测限低至0.09 μM，并成功应用于真实生物样本（如人血清和尿液）中Epi的检测，显示出良好的稳定性、抗干扰能力和重现性。这项工作为设计具有定制纳米结构、元素掺杂和杂化复合材料的先进纳米酶提供了一种策略，同时通过方法学优化为酶模拟物和生物传感技术的发展铺平了道路。