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当前肉类中肌酸（CR）检测存在成本高、耗时长等问题。研究人员开发 Fe-LCDs 纳米酶，构建 CRH 和 SOx 级联的比色传感平台并结合智能手机，实现肉类 CR 快速、灵敏、可视化检测，为肉类品质评估提供新方案。
在食品行业，肉类作为重要蛋白质来源，其品质直接关系消费者健康。然而，当前检测肉类中肌酸（CR，一种与肉质密切相关的活性化合物）的技术，如紫外分光光度法、高效液相色谱法等，普遍面临成本高、耗时长、操作复杂且可能引入有毒试剂等难题，难以满足快速、低成本检测需求。因此，开发一种便捷、经济、快速且环保的检测方法迫在眉睫。
为解决上述问题，国内研究人员开展了相关研究，其成果发表在《Food Chemistry》。
研究人员以木质素磺酸钠和氯化铁为原料，通过简单环保的一锅水热法合成了铁掺杂碳点（Fe-LCDs）纳米酶。该纳米酶具有类似过氧化物酶的活性，且铁的掺入显著增强了其催化能力。研究人员将肌酸酶（CRH）和肌氨酸氧化酶（SOx）与 Fe-LCDs 结合，构建了级联传感平台。在该平台中，CR 经 CRH 和 SOx 依次氧化生成过氧化氢（H?O?），Fe-LCDs 催化 H?O?生成超氧阴离子（O?·-），进而催化 3,3′,5,5′- 四甲基联苯胺（TMB）氧化生成蓝色产物，实现对 CR 的比色检测。此外，研究人员还建立了与智能手机兼容的传感平台，实现了肉类中 CR 的快速、灵敏和可视化检测。
研究主要用到以下关键技术方法：采用透射电子显微镜（TEM）对 Fe-LCDs 的形貌进行表征，观察到其为单分散球形颗粒，高分辨透射电子显微镜（HR-TEM）显示其晶格间距为 0.22 nm，平均直径约 2.19±0.02 nm；构建酶 - 纳米酶级联传感体系，结合智能手机的图像和数据处理能力，实现检测结果的可视化和快速分析。
表征 Fe-LCDs
通过透射电子显微镜（TEM）研究铁负载碳点 Fe-LCDs 的形貌，发现其为单分散球形颗粒。高分辨率 TEM（HR-TEM）图像（图 1a 插图）显示出晶格结构，间距为 0.22 nm，对应石墨烯（100）晶面，且 Fe-LCDs 平均直径约为 2.19±0.02 nm。
构建级联传感平台及检测原理
构建了集成 CRH 和 SOx 与 Fe-LCDs 的级联传感平台。催化机制表明，CR 被 CRH 和 SOx 依次氧化生成 H?O?，Fe-LCDs 催化 H?O?转化为超氧阴离子（O?·-），进而催化 TMB 转化为蓝色氧化型 TMB（oxTMB），实现对 CR 的比色检测。
结合智能手机的检测应用
将 Fe-LCDs 比色传感平台与智能手机结合，构建成集成传感器，可对肉类样品中的 CR 进行快速、灵敏、准确的视觉检测，具有检测限低、成本效益高、操作简单和视觉读数等优点。
综上所述，该研究成功开发了基于 Fe-LCDs 纳米酶的智能手机辅助比色传感平台用于肉类中 CR 检测。通过简单一锅法制备的 Fe-LCDs 纳米酶具有高过氧化物酶样活性，结合酶级联反应，实现了 CR 的高效检测。与智能手机的结合进一步提升了检测的便携性和实用性。该平台为肉类品质评估提供了一种优于传统方法的新选择，不仅推动了高活性纳米酶的合理设计，也为消费者肉类品质监测的变革性应用铺平了道路。
