Breaking the Cryogenic Sensing Limitation: Solvent-Microenvironment-Programmed Cold-Adaptable Nanozymes Enable Sensitive Volatile Amine Detection at Low Temperature

化学 纳米技术 检出限 催化作用 价(化学) 热液循环 极限(数学) 低温 特征(语言学) 金属有机骨架 低能 原位 胺气处理
作者
Xinyu Chen,Ruihan Zou,Jinjin Liu,Zheng Tang,Linjie Wang,Shuangquan Liu,Hao Liang,Xiangheng Niu
出处
期刊:Analytical Chemistry [American Chemical Society]
卷期号:98 (23): 17300-17312
标识
DOI:10.1021/acs.analchem.6c01969
摘要

Nanozymes, with recognized superiorities over natural enzymes, hold enormous potential in biochemical analysis, while their poor catalytic efficiency and kinetics, particularly under low-temperature conditions, severely limit practical use in cryogenic scenarios. To break the low-temperature sensing limitation, here we propose a solvent-microenvironment-programmed manganese-coordinated polyphosphate (Mn(DTPMP)) with the cold-adaptable oxidase-mimetic feature to achieve the sensitive detection of volatile amines (VAs) in food cold-chain logistics. By employing different solvents during hydrothermal synthesis, both the physical structure and surface chemistry of Mn(DTPMP) were subtly modulated, which contributed to the oxidase-mimicking catalytic characteristics jointly. The nanozyme exhibited robust performance across a temperature range from near-zero to physiological, and such an exceptional feature was proved to originate from the synergistic interplays of unique elemental composition, valence state distribution, extremely low activation energy barrier, and high-spin electron configuration. Leveraging the cold-adaptable nanozyme, a sensitive colorimetric approach was established and validated for accurately monitoring VAs in low-temperature environments, with a detection limit as low as 0.17 ppm. By breaking the temperature barrier, the paradigm of developing high-activity cold-adaptable nanozymes extends their application frontiers in cryogenic measurements. Besides, our study offers fundamental insights into the solvent-microenvironment-mediated regulation of nanozymes and deepens the mechanism understanding of their cold-adaptable effect, both of which can inspire designing advanced enzyme mimics for broader cryogenic science including but not limited to analytical sensing.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
阿鸿完成签到,获得积分10
刚刚
打打的应助被mumumumumumu采纳,获得10
1秒前
1秒前
11发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
天天快乐的应助被若若采纳,获得10
2秒前
打打的应助被学术垃圾采纳,获得10
2秒前
完美世界的应助被学术垃圾采纳,获得10
2秒前
2秒前
pp发布了新的文献求助10
3秒前
沉静的煎蛋完成签到,获得积分10
4秒前
molihuakai的应助被无所事事采纳,获得10
5秒前
6秒前
Ice完成签到 ,获得积分10
6秒前
7秒前
Qiu发布了新的文献求助10
7秒前
Liu完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
安丞完成签到,获得积分10
11秒前
12秒前
zww发布了新的文献求助10
12秒前
TangBro发布了新的文献求助10
13秒前
xiiii完成签到 ,获得积分20
14秒前
mumumumumumu完成签到,获得积分20
14秒前
FashionBoy的应助被嗯嗯嗯嗯采纳,获得10
15秒前
共享精神的应助被嗯嗯嗯嗯采纳,获得10
15秒前
搜集达人的应助被嗯嗯嗯嗯采纳,获得10
15秒前
赘婿的应助被嗯嗯嗯嗯采纳,获得10
15秒前
无所事事发布了新的文献求助10
15秒前
丘比特的应助被嗯嗯嗯嗯采纳,获得10
15秒前
科研通AI2S的应助被嗯嗯嗯嗯采纳,获得10
16秒前
思源的应助被嗯嗯嗯嗯采纳,获得10
16秒前
PP的应助被嗯嗯嗯嗯采纳,获得10
16秒前
17秒前
方也林夕发布了新的文献求助10
17秒前
科研通AI6.2的应助被FenrirHati采纳,获得50
18秒前
悲凉的菠萝完成签到,获得积分10
18秒前
今后的应助被xiaolizi采纳,获得10
19秒前
在水一方的应助被叫我第一名采纳,获得10
19秒前
sut_jing完成签到,获得积分10
20秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
拉伸高分子熔体中缠结行为的模拟和小角中子散射研究 1080
Encyclopedia of Modern Artificial Intelligence 1000
Особенности технологий и методов информационно-психологических войн СССР с Великобританией и США в период 1939-1953 гг 1000
Das Matthäusevangelium: Kapitel 1:1–17 1000
Analyses de reconnaissances de dettes passées devant les échevins d'Ypres (1249-1291) 600
Cellulose and Cellulose Derivatives: Synthesis, Modification and Applications 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8143717
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9543062
关于积分的说明 21655544
捐赠科研通 7729236
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3422144
关于科研通互助平台的介绍 2547439
邀请新用户注册赠送积分活动 2464956