纳米酶，一类具有类酶催化活性的功能性纳米材料。与天然酶相比，纳米酶展现出诸多优势，例如易于调控、催化活性高、稳定性好、生产成本低等，被认为是天然酶的潜在替代品。在过去的十几年里，研究人员已成功开发出多种纳米酶，能够模拟过氧化物酶、氧化酶及超氧化物歧化酶等多种酶的催化活性。其中，氧化酶（Oxidase，OXD）作为能够直接利用氧气催化底物氧化的重要成员，在生物传感、疾病诊疗及环境监测等领域展现出重要的应用价值。然而，目前氧化酶纳米酶仍面临若干关键挑战：多数氧化酶纳米酶仅在酸性条件下表现出高催化活性，在中性生理环境下活性显著下降；此外，现有体系多是属于“持续开启”状态，难以实现对催化功能的实时、按需激活和调控。
针对上述问题，本工作合成了富含羟基、羧基及氨基官能团的碳点（CDs）。该碳点本身不具备氧化酶活性，但在Fe²⁺刺激下可被即时激活，展现出优异的氧化酶样活性。该Fe²⁺激活体系具有响应迅速、操作简便、成本低廉、生物相容性好等优势。更重要的是，该CDs-Fe²⁺体系在中性条件（pH 7.0）下仍保持超过75%的催化活性，并在0 ℃低温条件下保留约70%的活性，展现出优异的环境适应性。机理研究表明，Fe²⁺与碳点表面的官能团配位，提高了Fe²⁺/Fe³⁺的转化效率并加速了电子传递，从而极大促进了活性氧物种（ROS）的生成及随后的TMB氧化反应。此外，生成的Fe³⁺进一步催化TMB氧化，协同增强显色反应。基于这些特性，我们开发了一种比色传感平台，用于快速灵敏地检测抗坏血酸（AA）、谷胱甘肽（GSH）和半胱氨酸（Cys）等抗氧化剂。基于不同抗氧化剂的差异化抑制作用，我们进一步构建了传感器阵列，实现了对这些抗氧化剂的有效区分。该工作不仅为设计具有刺激响应特性的纳米酶开辟了新途径，也为中性条件下复杂样品中抗氧化剂的检测与识别拓展了新工具。
该研究成果以“A Fe²⁺-Activated Carbon Dots Nanozyme with High Oxidase-like Activity at Neutral pH for Antioxidants Detection and Discrimination”为题发表于国际知名期刊《Chemical Engineering Journal》（中科院1区TOP期刊）上。福建师范大学是该论文的唯一单位。福建师范大学化学与材料学院2022级博士陈育源为该论文的第一作者；化学与材料学院的朱虎教授、郑永芳副教授为该论文的共同通讯作者。该研究得到国家自然科学基金、福建省自然科学基金、福厦泉国家自主创新示范区协同创新平台、福建省卫生健康中青年科研重大专项、福建省高等学校科技创新团队（高性能功能生物材料的创制及产业化）、福建省百人计划、生物医用材料与组织工程闽台科技合作基地、福建师范大学高层次人才科研启动基金等项目的支持。
原文链接：https://authors.elsevier.com/sd/article/S1385-8947(26)03089-5
（化学与材料学院）