近日，四川农业大学理学院李杨老师在国际学术期刊《Talanta》上发表了题为《Histidine-copper microenvironment-engineered high-entropy LDH nanozyme enables a neutral-pH colorimetric sensor array for antibiotic discrimination》的研究论文。该研究通过构建组氨酸-铜配位催化微环境，显著提升了高熵层状双氢氧化物纳米酶在中性条件下的催化性能，并进一步结合多通道比色传感阵列，实现了对多种抗生素及其混合物的有效识别，为复杂样品中抗生素的差异化检测提供了新的研究思路。何丽老师和25级生物与医药专业研究生蔡琴为共同第一作者，研究工作得到了国家自然科学基金、四川省科技计划项目以及四川农业大学科研启动基金的资助。

如何通过调控局部催化微环境提升纳米酶在中性条件下的催化性能，并将不同目标物引起的反应差异转化为可区分的传感信号，是纳米酶传感领域的重要研究方向。针对这一问题，研究团队以CoZnCuFeAl层状双氢氧化物（LDH）为基础，通过组氨酸功能化与Cu(I)引入，构建了组氨酸–铜配位微环境工程化高熵纳米酶LDH-His-Cu。表征结果表明，材料中形成了Cu–N配位结构，同时存在Cu(I)/Cu(II)混合价态，并表现出更丰富的氧空位。得益于层状双氢氧化物骨架、组氨酸界面调控与Cu(I)引入三者的协同作用，该纳米酶在中性条件下表现出显著增强的类过氧化物酶和类漆酶活性。机制研究表明，组氨酸有助于调节局部催化环境，氧空位参与氧气活化过程，而Cu(I)/Cu(II)氧化还原循环有助于加速电子转移，三者协同促进了羟基自由基（•OH）、超氧自由基（•O₂⁻）和单线态氧（¹O₂）等多种活性氧物种的生成，为提升高熵纳米酶在中性条件下的催化性能提供了新的策略。

原文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0039914026014190