基于小尺寸效应调控的Cu2O纳米立方体仿酶活性构建可切换型生物传感器用于多种霉菌毒素同步检测

《Biosensors and Bioelectronics》：Small Size Effect-Mediated Mimetic Activity of Cu 2O Nanocubes: A Switchable Biosensor for Simultaneous Detection of Multiple Mycotoxins

本文创新性地通过调控Cu2O纳米立方体的小尺寸效应（30-900 nm）显著增强其过氧化物酶样（POD-like）活性，并基于碳点（CDs）与Cu2O的催化-荧光协同特性构建了可切换双模式生物传感器，实现了对玉米赤霉烯酮（ZEN）和黄曲霉毒素B1（AFB1）的单/双靶标同步检测（检测限达5.3-7.1×10-4 ng·mL-1），为实际样品中多生物分子检测提供了新策略。

　　

亮点

实验部分

材料与方法部分详见补充信息文件。

Cu₂O纳米立方体的表征

如图1所示，我们分别通过化学还原法、选择性表面稳定策略和水相胶体溶液法合成了不同粒径的Cu₂O-X。随着溶剂（柠檬酸钠或氢氧化钠）添加量或合成策略的改变，Cu₂O-X的平均粒径分布从30纳米增加到900纳米。同时可以观察到，所有Cu₂O-X纳米酶均呈现空间对称结构，具有规则且光滑的立方体形貌。

结论

综上所述，我们成功合成了30纳米、80纳米、200纳米、500纳米、900纳米（X = i: 30纳米, ii: 80纳米, iii: 200纳米, iv: 500纳米, v: 900纳米）粒径分布的Cu₂O纳米立方体。通过研究不同粒径Cu₂O纳米立方体的物理化学性质和动力学参数，我们发现Cu₂O-i（平均粒径30纳米）表现出更高的过氧化物酶样（POD-like）能力，这表明特殊的小尺寸效应在催化过程中起着至关重要的介导作用。