基于CeO2:Eu3+纳米酶放大的电化学发光-比色双模式生物传感器用于葡萄糖检测的创新研究

本综述创新性地构建了基于CeO2:Eu3+纳米材料的电化学发光（ECL）-比色双模式葡萄糖（Glu）检测平台。该传感器通过纳米酶催化放大机制，实现了对H2O2的高灵敏度检测（ECL模式LOD达0.033 nM），并利用智能手机可视化比色分析，为临床糖尿病监测提供了高精度、高稳定性的双信号交叉验证策略。

　　

Materials characterization

通过扫描电子显微镜（SEM）对CeO₂和CeO₂:Eu³⁺的形貌进行表征（图1）。CeO₂呈现直径200-300 nm的凝胶状球形结构（图1A），而CeO₂:Eu³⁺保持类似球形形貌，平均直径约250 nm（图1B）。动态光散射（DLS）结果显示CeO₂:Eu³⁺纳米颗粒的流体动力学直径范围为250-350 nm（图1C），该尺寸范围与SEM表征结果一致。

Conclusions

本研究通过水热法成功合成了兼具优异电化学发光（ECL）特性和过氧化物模拟酶活性的CeO₂:Eu³⁺纳米材料。基于该纳米材料的双重功能特性，通过结合ECL与比色检测技术构建了葡萄糖双模式生物传感器。在比色检测模块中，CeO₂:Eu³⁺卓越的过氧化物模拟酶活性显著促进了TMB-H₂O₂显色反应，实现从无色到蓝色的可视化转变；在ECL检测模块中，H₂O₂对CeO₂:Eu³⁺/K₂S₂O₈体系的信号淬灭效应与葡萄糖浓度呈线性相关。该双模式传感器在血清样本中展现出高灵敏度与准确性，为糖尿病临床监测提供了创新解决方案。

CRediT authorship contribution statement

Chunyuan Tian: 撰写-审查与编辑，撰写-初稿，监督，软件，项目管理，资金获取，形式分析，概念化。

Xuming Zhuang: 撰写-审查与编辑，监督，项目管理，调查，资金获取，概念化。

Feng Luan: 验证，监督，数据整理。

Lijun Zhao: 可视化，验证，监督，软件。

Yanhong Li: 可视化，验证，监督，资金获取。

Declaration of competing interest

作者声明不存在已知的竞争性财务利益或个人关系影响本研究结果。

Declaration of Competing Interest

?? 作者声明不存在已知的竞争性财务利益或个人关系影响本研究结果。

Acknowledgements

作者感谢山东省自然科学基金（ZR2024MB16, ZR2023MB047, ZR2023QD102）和国家自然科学基金（22406159）的资助。