我校硕士研究生在化学自然指数期刊上发表高水平学术论文
近日,我校化学化工学院2021级硕士研究生陈璐在分析化学领域著名期刊Analytical Chemistry上发表题为“Kirkendall Effect-Mediated Transformation of ZIF-67 to NiCo-LDH Nanocages as Oxidase Mimics for Multicolor Point-of-Care Testing of β-Galactosidase Activity and Escherichia Coli”(Anal. Chem. 2025, 97 (5), 2853-2862.)的研究论文。Analytical Chemistry是American Chemical Society(美国化学会)创办的分析化学领域经典Top期刊、Nature Index期刊,在全球化学领域具有较高的影响力。陈璐为论文第一作者,论文链接:https://doi.org/10.1021/acs.analchem.4c05379。
硕士研究生陈璐,为了避免在分析体系中使用不稳定的双氧水,并致力将双金属和缺陷结构引入纳米酶中,从而高效调控类氧化物模拟酶的活性,用于多色生物传感的研制。带着此思路,借助Kirkendall效应成功制备出具有双金属、中空结构、分层贻贝状阵列纳米片、缺陷结构的NiCo-层状双氢氧化物(NiCo-layered double hydroxide nanosheets, NiCo-LDH)。利用NiCo-LDH高效的氧化物模拟酶活性,将分析体系中的溶解氧催化转化成活性氧片段(Reactive Oxygen Species, ROS):单线态氧和超氧阴离子,可对具有局域表面等离子特性的金纳米双锥(Au NBPs)产生腐蚀,形成多色的可视化效应。另外,β-半乳糖甘酶(β-galactosidase, β-Gal)作为大肠杆菌(Escherichia coli, E. coli)特征标志物,可与底物对氨基苯基-β-D-吡喃半乳糖苷(p-aminophenyl-β-D-galactopyranoside, PAPG)反应生成对氨基苯酚(p-aminophenol, PAP),PAP作为还原性试剂可消耗NiCo-LDH分析体系中产生的ROS,以至于减缓并抑制了Au NBPs的腐蚀,最终不仅实现了对β-Gal的可视化检测,还实现了对E. coli的可视化检测。为了进一步实现便捷式的检测效果,我们结合3D打印技术,打印了便携式检测盒,进一步结合手机检测技术,通过RGB值可实现对β-Gal介导的E. coli便携式检测。本研究不仅深入阐明了NiCo-LDHs作为高效氧化酶样模拟物的构效关系,还为纳米酶的合理设计铺平了道路,为建立便携式视觉生物传感平台用于β-Gal活性和病原菌检测奠定了基础。
同时,陈璐在读硕士研究生期间,还以第一作者和共同一作身份,于2024年分别在中科院一区Top期刊Talanta、Biosensors & Bioelectronics(影响因子:10.7)上,发表题为 “Target-triggered stochastic DNAzyme motors on spherical nucleic acids for simultaneous fluorescence assay of double miRNAs”(论文链接:https://doi.org/10.1016/j.talanta.2023.125032)和“Nanoplasmonic biosensors for multicolor visual analysis of acetylcholinesterase activity and drug inhibitor screening in point-of-care testing”(论文链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0956566323008540)的相关研究论文各1篇。
导师杨通副教授为上述论文的通讯作者,云南师范大学均为论文第一完成单位。上述所有研究工作均得到了国家自然科学基金项目(21904114, 22364024)的资助。