抗生物質のトリプルモードセンシングのためのN/O-コドープの多孔質炭素模倣物における空間的に閉じ込められたCufe2O4ナノスフェアおよびバイオフライドの神経伝達物質の視覚検出

背景：カーボンベースのナノザイムは最近大きな懸念を受けていますが、ペルオキシダーゼ（POD）様とラッカーゼの両方を備えた磁気炭素ベースの「ツーインワン」模倣物の安価で大規模な合成には、まだ大きな課題があります。 - 特に、バイオ流体の抗生物質と神経伝達物質のマルチモードセンシングにおける潜在的なアプリケーションのような活動。この分野ではいくつかの進歩がなされていますが、ポッド様炭素材料とポリ原子ドーピング戦略によるラッカーゼ様活性の両方を備えたバイオマス由来の炭素材料の実現可能性はまだ不明です。さらに、マルチモードセンシングプラットフォームは、自己検証、自己修正、相互の合意により、より信頼性の高い結果を提供できます。それにもかかわらず、抗生物質と神経伝達物質のマルチモード検出のための磁気炭素ベースのナノザイムセンサーの使用は調査されていません。 結果：ここでは、抗生物質D-ペニシラミン（D-PA）およびクロランフェニコール（CPL）のトリプルモードセンシングのための優れたラッカーゼ様およびポッド様活性を備えた、エビの殻由来N、O-コドープ型多孔質炭素閉じ込め磁気Cufe2O4ナノスフィアを報告します（CPL）、およびバイオ流体中の神経伝達物質の比色検出。磁気Cufe2O4/N、O-コドープ多孔質炭素（MCNPC）装甲模倣物は、併用型協調と高温結晶化法を使用して成功裏に製造されました。優れたポッド様活性を備えた合成されたMCNPC複合材は、ヤギ血清中のD-PAおよびCPLの比色/温度/スマートフォンベースのトリプルモード検出に使用できます。重要なことに、MCNPCナノザイムは、ヒト尿中のドーパミンとエピネフリンの比色分析にも使用できます。 重要性：この作業は、大規模で安価な磁気炭素ベースの「2つの1つの」装甲模倣物を大規模で安価な合成に提供するだけでなく、D-PAおよびCPLを監視するトリプルモード監視用の高感度で選択的なプラットフォームを確立しました。、また、角質のサンプル前処理なしのバイオ流体における神経伝達物質の比色分析。

BACKGROUND: Carbon-based nanozymes have recently received enormous concern, however, there is still a huge challenge for inexpensive and large-scale synthesis of magnetic carbon-based "Two-in-One" mimics with both peroxidase (POD)-like and laccase-like activities, especially their potential applications in multi-mode sensing of antibiotics and neurotransmitters in biofluids. Although some progresses have been made in this field, the feasibility of biomass-derived carbon materials with both POD-like and laccase-like activities by polyatomic doping strategy is still unclear. In addition, multi-mode sensing platform can provide a more reliable result because of the self-validation, self-correction and mutual agreement. Nevertheless, the use of magnetic carbon-based nanozyme sensors for the multi-mode detection of antibiotics and neurotransmitters have not been investigated. RESULTS: We herein report a shrimp shell-derived N, O-codoped porous carbon confined magnetic CuFe2O4 nanosphere with outstanding laccase-like and POD-like activities for triple-mode sensing of antibiotic d-penicillamine (D-PA) and chloramphenicol (CPL), as well as colorimetric detection of neurotransmitters in biofluids. The magnetic CuFe2O4/N, O-codoped porous carbon (MCNPC) armored mimetics was successfully fabricated using a combined in-situ coordination and high-temperature crystallization method. The synthesized MCNPC composite with superior POD-like activity can be used for colorimetric/temperature/smartphone-based triple-mode detection of D-PA and CPL in goat serum. Importantly, the MCNPC nanozyme can also be used for colorimetric analysis of dopamine and epinephrine in human urine. SIGNIFICANCE: This work not only offered a novel strategy to large-scale, cheap synthesize magnetic carbon-based "Two-in-One" armored mimetics, but also established the highly sensitive and selective platforms for triple-mode monitoring D-PA and CPL, as well as colorimetric analysis of neurotransmitters in biofluids without any tanglesome sample pretreatment.