苄基氯甲酸酯功能化的荧光二氧化硅纳米颗粒用于检测去甲肾上腺素

《ACS Applied Nano Materials》：Benzyl Chloroformate-Functionalized Fluorescent Silica Nanoparticles for Detection of Norepinephrine

荧光纳米传感器用于高灵敏度去甲肾上腺素检测，通过二氧化硅纳米颗粒表面修饰形成特异性氢键结合位点，检测限2.50 nM，R2=0.9996，抗肾上腺素等干扰物，血清样本适用性良好。

　　

去甲肾上腺素（NE）在人体生理中起着关键作用，其水平异常与阿尔茨海默病和抑郁症等疾病有关。在血清中准确检测NE对于临床诊断和生物医学研究至关重要。然而，现有方法在处理复杂生物样本时存在特异性和灵敏度方面的挑战。为了解决这一问题，我们开发了一种基于二氧化硅纳米颗粒（Si NPs）的荧光纳米传感器。通过一步水热法制备了Si NPs，并用苄基氯甲酸对其表面进行修饰，从而得到了基于二氧化硅的荧光纳米传感器（CBZ-Si NPs）。这种设计在纳米颗粒表面建立了独特的化学微环境，使其能够高度特异性地结合NE。该传感器表现出优异的灵敏度和选择性，其荧光强度与NE浓度在0.05–1.00 μM范围内呈线性关系（R² = 0.9996），检测限为2.50 nM。它能有效抵抗肾上腺素和异丙肾上腺素（ISO）等结构类似物的干扰。应用于血清样本时，CBZ-Si NPs能够可靠地检测NE，为疾病诊断提供了一种简单可行的方法。密度泛函理论（DFT）分析表明，CBZ-Si NPs通过六元环状氢键特异性地识别NE，这是一种此前未报道的相互作用机制。由于电子密度和反应性的降低，NE的结构类似物无法形成强氢键。这项研究突显了CBZ-Si NPs的性能和实用性，为生物样本中快速、准确的NE检测提供了有前景的工具，有助于疾病诊断。