近日，我校化學(xué)化工學(xué)院賈鑫教授團(tuán)隊(duì)在納米酶理性設(shè)計及農(nóng)藥檢測方面取得重要進(jìn)展，相關(guān)研究成果以“Pt nanoparticles modified single-atoms nanozymes with tunable metal valence for rapid chlorpyrifos colorimetric detection”（金屬價態(tài)可調(diào)鉑納米顆粒修飾單原子納米酶用于毒死蜱的快速比色檢測）為題于近日發(fā)表在Biosensors and Bioelectronics（中科院一區(qū)TOP期刊，IF=10.5）上。

農(nóng)藥的過度或不當(dāng)使用導(dǎo)致其在農(nóng)產(chǎn)品、土壤、水體中殘留，通過食物鏈富集，對人類健康和生態(tài)環(huán)境構(gòu)成嚴(yán)重威脅。為了保證農(nóng)業(yè)的安全生產(chǎn)，必須開發(fā)高效的實(shí)時農(nóng)藥檢測方法來監(jiān)測環(huán)境中的農(nóng)藥水平。納米酶作為與天然酶具有相似催化活性的納米材料，為可視化農(nóng)藥檢測提供了新的前景。然而，合理設(shè)計、合成具有可調(diào)的類過氧化物酶催化活性的納米酶仍然具有挑戰(zhàn)性。基于此，我們開發(fā)了一種溫度調(diào)控策略，成功制備出金屬價態(tài)可控的鉑納米顆粒修飾單原子負(fù)載多孔碳球（Pt_NPs/Pt_SA-NC）納米酶材料。該策略可精準(zhǔn)調(diào)控其類過氧化物酶活性，為納米酶性能優(yōu)化提供了新途徑。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，不同碳化溫度（750^oC、800^oC、850^oC）下，800^oC碳化溫度下納米酶的Pt⁰/Pt²⁺比值最高。Pt_NPs/Pt_SA-NC-800的比活力為110.76 U mg^-1，表現(xiàn)出優(yōu)異的類過氧化物酶催化活性。將Pt_NPs/Pt_SA-NC-800應(yīng)用于低濃度（2 - 10 mg L^-1）農(nóng)藥的酶抑制檢測，對毒死蜱表現(xiàn)出較好的響應(yīng)性，檢出限為0.81 mg L^-1。溫度調(diào)控合成策略和價態(tài)調(diào)控方法為合理設(shè)計和調(diào)控類過氧化物酶的催化活性提供了新的方向。

圖1. (A) 溫度調(diào)控合成金屬價態(tài)可調(diào)鉑納米顆粒修飾單原子納米酶；納米酶的掃描（B）和球差電鏡圖（C）

該研究由石河子大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院碩士研究生劉詩雨和新疆大學(xué)化工學(xué)院青年教師劉智青副教授為共同第一作者，賈鑫教授和劉興歡副教授為共同通訊作者。

（圖文：劉興歡、張梅；初審：張海洋；復(fù)審：劉平；終審：徐煒杰）