A dual-signal sensing platform based on nanosheet materials for ratiometric fluorescence and colorimetric detection of enzyme activities in human blood

人体血液中存在多种生化酶，它们在人体的新陈代谢过程中起着至关重要的作用。在本章工作中，我们通过构建由g-C₃N₄纳米片、MnO₂纳米片和OPD组成的比率荧光-比色双信号的传感平台，实现了对人血中ALP、AChE和BChE含量地检测。在该传感平台中，MnO₂纳米片通过内滤效应（IFE）对g-C3N4纳米片在440 nm处的蓝色荧光发射产生猝灭作用；此外，MnO₂纳米片也作为催化剂和氧化剂，催化邻苯二胺（OPD）氧化生成2,3-二氨基吩嗪（oxOPD）；oxOPD在560 nm处发出橙色荧光，并通过光诱导电子转移效应（PET）猝灭g-C₃N₄纳米片的荧光发射；分别使用ALP水解L-抗坏血酸-2-磷酸盐（AAP）生成抗坏血酸（AA），使用AChE和BChE在对方被过量抑制剂作用后的条件下水解碘化硫代乙酰胆碱（ATCh）生成硫代乙酰胆碱（TCh），所生成的AA和TCh具有较强地还原能力，能将MnO₂纳米片还原为Mn²⁺，进而抑制MnO₂纳米片对g-C₃N₄纳米片荧光发射地猝灭作用及oxOPD的生成。因此，将g-C₃N₄纳米片与oxOPD的荧光发射强度比值（F₄₄₀/F₅₆₀）和oxOPD在420 nm处的吸光度变化值（ΔA₄₂₀）分别作为荧光和比色响应信号，即可实现对检测体系中ALP、AChE和BChE的活性的评估。采用该传感平台对人全血及血浆和红细胞中的ALP、AChE和BChE活性进行了测定，并与基于其他参考方法进行了对比，结果表明该传感平台具有良好的通用性、选择性和较高的灵敏度，表明其具有良好的应用潜力。

文章详情：Zhang Yue, Wu Yanhua, Liu Lin, Wang Wei, Zhang Wei, Song Daqian, Wang Xinghua*, Su Rui*. Sensors and Actuators B: Chemical 2021, 346, 130531.

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.snb.2021.130531