《Biosensors and Bioelectronics》：Bidirectional Photo-induced and Phosphate-Mediated Nanozyme-based Sensing Platform via Metal Valence Switching for Screening Multiple Antioxidants
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摘要精确调控纳米酶的活性对于扩大其在复杂多领域环境中的实际应用至关重要，然而设计一种双向精确调控策略仍然是一个重大挑战。本研究提出了一种基于光诱导和磷酸盐介导的新策略，实现了对酶活性的双向和动态调控。具体而言，将具有光敏性的氮掺杂碳量子点（NCDs）与二维纳米片铜铁层状双氢氧化物
摘要
精确调控纳米酶的活性对于扩大其在复杂多领域环境中的实际应用至关重要，然而设计一种双向精确调控策略仍然是一个重大挑战。本研究提出了一种基于光诱导和磷酸盐介导的新策略，实现了对酶活性的双向和动态调控。具体而言，将具有光敏性的氮掺杂碳量子点（NCDs）与二维纳米片铜铁层状双氢氧化物（CuFe-LDH）结合，形成复合结构（NCDs/LDH, NL）。光诱导方法通过促进界面电子转移来增强过氧化物酶样（POD）活性，从而加速铜和铁中心的价态循环。此外，磷酸盐介导的配位作用通过形成金属-氧-磷配位键改变了活性位点的电子密度，从而抑制了催化反应。这两种调控方式都是通过调节铜和铁活性中心的电子转移和价态转变过程来实现的。基于这一机制，构建的基于纳米酶的传感器平台在准确筛选多种抗氧化剂方面表现出优异的性能。响应数据集的主成分分析显示，六种抗氧化剂能够明显区分，95%置信椭圆表明其具有较高的区分能力。这项工作不仅阐明了光诱导方法和磷酸盐介导配位在纳米酶活性双向调控中的原理，还为开发适用于复杂生物和环境系统的智能纳米酶提供了新的设计路径。
章节摘录
引言
在生物医学（Liu et al. 2024a; Lv et al. 2025a; Zhou et al. 2025a）、环境（Liu et al. 2024b）和工业应用（Jiao et al. 2020）领域，对酶活性的精确控制至关重要。与天然酶相比，纳米酶因其优异的稳定性和可调性而成为有前景的替代品（Wu et al. 2022; Yang et al. 2021）。然而，天然酶通过别构效应和共价修饰实现了动态和可逆的活性调控。
NCDs/LDH的合成与表征
结论
总之，本研究构建了一个整合了光诱导调控和磷酸盐介导配位修饰的智能纳米酶平台，为纳米酶活性的双向和动态调控提供了一种新策略。基于该平台开发的传感器阵列能够准确区分多种抗氧化剂，显示出良好的通用性和实际应用潜力。
CRediT作者贡献声明
Tianyan You：写作 – 审稿与编辑，监督，方法学研究，经费争取。Dong Liu：写作 – 审稿与编辑，监督，方法学研究。Guohui Cao：写作 – 审稿与编辑，监督。Yue Ren：写作 – 审稿与编辑，监督。Lijun Luo：写作 – 审稿与编辑，监督，方法学研究。Yang Song：写作 – 审稿与编辑，监督。Huiyan Du：写作 – 审稿与编辑，初稿撰写，数据分析，概念构思
? 作者声明他们没有已知的可能影响本文研究的财务利益或个人关系。
致谢
国家自然科学基金（编号22374061）、农业科技重大项目以及河南省关键技术研发计划（编号262102320144）的支持。
Huiyan Du|Yue Ren|Guohui Cao|Yang Song|Lijun Luo|Dong Liu|Tianyan You
河南省农业传感器与智能感知工程技术研究中心，河南科技大学农业装备工程学院，洛阳，河南，471003，中国
