Electrochemical Gating of d-Band Engineering in Hierarchically Bridged Dual-Site Nanozymes for Synergistic Cascade Catalysis and Wearable Biosensing

化学 纳米技术 抗坏血酸 催化作用 生物传感器 门控 级联 联轴节(管道) 微电极 电化学 电极 可穿戴计算机 双极扩散 微流控 微型多孔材料 晶体管 纳米颗粒
作者
Huining Chai,Xi Sun,Xiao Tan,Zhishuang Yuan,Jing Guan,Xueji Zhang,Jinghe Xie,Guangyao Zhang
出处
期刊:Analytical Chemistry [American Chemical Society]
卷期号:98 (5): 3919-3933 被引量:15
标识
DOI:10.1021/acs.analchem.5c06201
摘要

Cascade nanozymes for biosensing are fundamentally hampered by diffusion limitations and passive catalytic sites. Herein, we report a strategy of electrochemical gating of d-band engineering within a hierarchically bridged dual-site nanozyme (CuNCs@FeMOP) to achieve dynamic control over cascading catalysis. This architecture spatially confines the ascorbic acid oxidase-mimicking copper nanocluster (CuNC) core and the peroxidase-mimicking iron-based microporous organic polymer (FeMOP) shell, eliminating intermediate diffusion losses. More critically, synergistic electronic coupling via a histidine bridge provides static preoptimization of the Cu and Fe sites’ d-band structure, enhancing their intrinsic activities. Upon this foundation, an external electric field acts as a dynamic gate, further modulating the d-band centers of both Cu and Fe sites to synchronously amplify their respective catalytic activities. This dual-mode d-band engineering endows the CuNCs@FeMOP system with exceptional Michaelis–Menten kinetics (low K m, high V max ) far surpassing conventional mixed-catalyst systems. The nanozyme was integrated into a flexible patch for the real-time, colorimetric/electrochemical dual-mode monitoring of ascorbic acid in human sweat, demonstrating its practical utility. This work introduces a paradigm for catalyst design, where gated d-band engineering in bridged, multisite architectures enables programmable control over catalytic processes for advanced wearable diagnostics.
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
刚刚
辛羽嘉发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
蓝桉发布了新的文献求助10
1秒前
Guohao完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
2秒前
安详的断缘完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
3秒前
3秒前
积极障碍患者完成签到,获得积分10
4秒前
FashionBoy的应助被Yoyoyo采纳,获得10
4秒前
追光发布了新的文献求助10
4秒前
liao完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
4秒前
4秒前
5秒前
5秒前
6秒前
6秒前
陈先生发布了新的文献求助10
6秒前
英吉利25发布了新的文献求助50
6秒前
6秒前
香蕉觅云的应助被dsfsd采纳,获得10
6秒前
7秒前
sasa完成签到,获得积分10
7秒前
wz7318完成签到,获得积分10
7秒前
U哈哈完成签到 ,获得积分10
7秒前
8秒前
大力水手发布了新的文献求助10
8秒前
vera完成签到,获得积分10
8秒前
阿托品完成签到,获得积分10
8秒前
wxh完成签到,获得积分10
8秒前
踏实青枫完成签到,获得积分10
8秒前
CipherSage的应助被我爱亲柠檬采纳,获得30
9秒前
空白发布了新的文献求助10
9秒前
DW的应助被六月采纳,获得10
9秒前
9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
Campbell's Operative Orthopaedics, E-Book 3000
Les Mantodea De Guyane 2000
Energie-Contracting 1500
内視鏡下経鼻経蝶形骨洞手術術後SIADHに対する予防的水制限の安全性と有効性の検討 1000
Guidelines for fracture-safe and fatigue-reliable design of steel structures 600
Problems and Solutions for Integer and Combinatorial Optimization: Building Skills in Discrete Optimization 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 8016085
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9462147
关于积分的说明 21192269
捐赠科研通 7587291
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3385265
关于科研通互助平台的介绍 2517997
邀请新用户注册赠送积分活动 2420347