超越传统的葡萄糖检测方法：基于Fe–Zn双金属纳米酶的双智能手机-Arduino便携式诊断平台 现已可购买

《Analytical Methods》：Beyond conventional glucose assays: a dual smartphone-Arduino point-of-care diagnostic platform based on Fe–Zn bimetallic nanozymesAvailable to Purchase

　　

对分散式医疗保健需求的增加加速了便携式即时检测（POC）诊断系统的发展，这些系统能够提供快速、准确且用户友好的血糖监测功能。本文报道了一种基于Fe–Zn双金属纳米酶的颜色传感平台，该平台结合了智能手机辅助的数字图像分析和基于Arduino的信号采集技术，用于实现便携式血糖检测。Fe–Zn双金属纳米颗粒（Fe–Zn BNPs）通过简单的水相合成方法制备，表现出优异的过氧化物酶样活性，可以催化3,3′,5,5′-四甲基联苯胺（TMB）在过氧化氢作用下的氧化反应。将这种纳米酶与葡萄糖氧化酶（GOx）介导的级联反应耦合，实现了通过催化信号放大进行敏感且选择性的葡萄糖检测。合成的Fe–Zn BNPs对过氧化氢具有优异的催化活性，其线性检测范围为10–700 μM，相关系数（R2 = 0.9996）非常高。稳态动力学分析显示，其表观Km值为0.0647 mM，Vmax值为1.75 × 10^-9 M s^-1，这证实了所开发纳米酶具有较高的底物亲和力和催化效率。所提出的葡萄糖传感平台在紫外-可见光谱（R2 = 0.9980）、Arduino辅助检测（R2 = 0.9975）和基于智能手机的数字图像分析（R2 = 0.9967）条件下均表现出宽的线性检测范围和优异的分析性能。该平台对葡萄糖具有高度选择性，能够有效区分常见的生物干扰物质，并在人血清中成功验证了其准确性，测得血糖浓度为5.07 ± 0.15 mM，与参考临床方法的测量结果（4.93 ± 0.14 mM）非常吻合。通过对所开发平台的环境可持续性进行综合评估（使用纳米材料评估工具（NAT）、蓝色适用性指数（BAGI）、红色分析性能指数（RAPI）和环境性能-实用性指数（EPPI），分别获得了78、75、70和84.8分，证明了其完全符合绿色和分析化学的准则。通过将高效的Fe–Zn纳米酶催化技术与智能手机-Arduino双系统便携式检测技术相结合，该平台为下一代即时血糖诊断提供了一种灵敏、可持续且实用的解决方案。

? 2026 作者。由英国皇家化学学会出版

2026

作者

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