基于CD-LEuH@MnO2 荧光/比色双模式传感器的抗坏血酸高灵敏度检测研究

为解决抗坏血酸（AA）易氧化、单模式检测准确性不足等问题，研究人员开发了一种基于碳量子点（CD）插层铕层状氢氧化物（LEuH）与MnO2 纳米片静电组装的荧光/比色双模式传感器（CD-LEuH@MnO2 ）。该传感器通过MnO2 猝灭荧光及类氧化酶活性实现AA的高灵敏度检测，荧光和比色检测限分别达0.081 μM和0.064 μM，在实际样本中表现优异，为AA检测提供了可靠的双信号自验证平台。

　　

抗坏血酸（AA）作为人体必需微量营养素，在免疫调节和疾病防治中具有重要作用，但其易氧化特性和复杂样本基质干扰使得快速精准检测面临挑战。传统单模式传感器因信号单一难以满足实际需求，而二维纳米材料如二氧化锰（MnO₂
）和层状稀土氢氧化物（LRH）凭借高比表面积和多功能性为传感器设计提供了新思路。北京石油化工学院的研究团队通过将碳量子点（CD）嵌入层状铕氢氧化物（LEuH）并剥离为稀土纳米片，与MnO₂
纳米片静电组装构建了CD-LEuH@MnO₂
双模式传感器，相关成果发表于《Inorganic Chemistry Communications》。

研究采用水热法合成CD，通过离子交换和剥离制备LEuH纳米片，并利用静电作用与MnO₂
组装。技术核心包括：扫描电镜（SEM）和X射线衍射（XRD）表征材料形貌与结构，荧光光谱和紫外-可见分光光度法评估传感性能，实际样本（未注明具体来源）验证应用潜力。

结构表征
SEM显示CD-LEuH@MnO₂
呈现三维褶皱形貌（图1A），EDS证实C、O、Eu和Mn元素均匀分布。XRD显示材料结晶度高，层间距变化证实CD成功插入LEuH层间（图1B）。

传感机制
MnO₂
通过内滤效应猝灭CD-LEuH荧光，AA将其还原为Mn²⁺
后荧光恢复；同时MnO₂
的类氧化酶活性催化TMB显色，AA抑制反应导致吸光度下降。双信号线性范围宽，检测限低于0.1 μM。

实际应用
传感器在复杂基质中抗干扰能力强，荧光与比色结果相互验证，显著提升检测可靠性。

该研究创新性地整合CD的荧光特性、LEuH的稳定性和MnO₂
的多功能催化活性，为AA检测提供了高灵敏度、高准确性的双模式平台。其设计策略可拓展至其他生物分子检测，为纳米材料在生物传感领域的应用提供了重要参考。Xinyu Er等强调，未来可进一步优化材料界面相互作用以提升响应速度，并探索其在活体检测中的潜力。