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ZIF-67 as a Template Generating and Tuning "Raisin Pudding"-Type Nanozymes with Multiple Enzyme-like Activities: Toward Online Electrochemical Detection of 3,4-Dihydroxyphenylacetic Acid in Living Brains.
ACS Applied Materials & Interfaces ( IF 8.3 ) Pub Date : 2020-06-01 , DOI: 10.1021/acsami.0c05667 Jia Liu 1 , Wang Zhang 1 , Meihong Peng 1 , Guoyuan Ren 1 , Lihao Guan 1 , Kai Li 1 , Yuqing Lin 1
ACS Applied Materials & Interfaces ( IF 8.3 ) Pub Date : 2020-06-01 , DOI: 10.1021/acsami.0c05667 Jia Liu 1 , Wang Zhang 1 , Meihong Peng 1 , Guoyuan Ren 1 , Lihao Guan 1 , Kai Li 1 , Yuqing Lin 1
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Due to its unique structure and high porosity, metal–organic frameworks (MOFs) can act not only as nanozyme materials but also as carriers to encapsulate natural enzymes and thus have received extensive attention in recent years. However, a few research studies have been conducted to investigate MOF as a template to generate and tune nanozymes in the structure and performance. In this work, the “raisin pudding”-type ZIF-67/Cu0.76Co2.24O4 nanospheres (ZIF-67/Cu0.76Co2.24O4 NSs) were obtained by rationally regulating the weight ratio of ZIF-67 and Cu(NO3)2 in the synthesis process. Here, ZIF-67 not only acts as a template but also provides a cobalt source for the synthesis of cobalt copper oxide on the surface of ZIF-67/Cu0.76Co2.24O4 NSs with multiple enzyme-like activities. The ZIF-67/Cu0.76Co2.24O4 NSs can mimic four kinds of enzymes with peroxidase-like, glutathione peroxidase-like, superoxide dismutase-like, and laccase-like activities. Based on its laccase-like activity, an online electrochemical system for continuous monitoring of 3,4-dihydroxyphenylacetic acid with good linearity in the range of 0.5–20 μM and a detection limit of 0.15 μM was established. Furthermore, the alteration of DOPAC in the brain microdialysate before and after ischemia of the rats’ brain was also successfully recorded. This work not only raises a new idea for the synthesis of nanozyme materials with multiple enzyme activities but also provides a new solution for the detection of neurotransmitters in living brains.
中文翻译：
ZIF-67作为模板生成和调节具有多种酶样活性的“葡萄干布丁”型纳米酶：走向在线电化学检测活脑中的3,4-二羟基苯乙酸。
由于其独特的结构和高孔隙率，金属有机骨架（MOF）不仅可以充当纳米酶材料，而且还可以充当封装天然酶的载体，因此近年来受到了广泛关注。但是，已经进行了一些研究，以研究MOF作为模板来生成和调节纳米酶的结构和性能。在这项工作中，通过合理地调节ZIF-67和Cu（）的重量比，获得了“葡萄干布丁”型ZIF-67 / Cu 0.76 Co 2.24 O 4纳米球（ZIF-67 / Cu 0.76 Co 2.24 O 4 NSs）。 NO 3）2在合成过程中。在此，ZIF-67不仅充当模板，而且还提供了用于在具有多种酶样活性的ZIF-67 / Cu 0.76 Co 2.24 O 4 NSs表面合成钴氧化铜的钴源。ZIF-67 / Cu 0.76 Co 2.24 O 4NSs可以模仿过氧化物酶样，谷胱甘肽过氧化物酶样，超氧化物歧化酶样和漆酶样活性的四种酶。基于其漆酶活性，建立了在线电化学系统，用于连续监测3,4-二羟基苯基乙酸，线性良好，线性范围为0.5–20μM，检出限为0.15μM。此外，还成功地记录了大鼠脑缺血前后脑微量透析液中DOPAC的变化。这项工作不仅为合成具有多种酶活性的纳米酶材料提出了新思路，而且为检测活脑中的神经递质提供了新的解决方案。
更新日期：2020-07-01
中文翻译：
ZIF-67作为模板生成和调节具有多种酶样活性的“葡萄干布丁”型纳米酶：走向在线电化学检测活脑中的3,4-二羟基苯乙酸。
由于其独特的结构和高孔隙率，金属有机骨架（MOF）不仅可以充当纳米酶材料，而且还可以充当封装天然酶的载体，因此近年来受到了广泛关注。但是，已经进行了一些研究，以研究MOF作为模板来生成和调节纳米酶的结构和性能。在这项工作中，通过合理地调节ZIF-67和Cu（）的重量比，获得了“葡萄干布丁”型ZIF-67 / Cu 0.76 Co 2.24 O 4纳米球（ZIF-67 / Cu 0.76 Co 2.24 O 4 NSs）。 NO 3）2在合成过程中。在此，ZIF-67不仅充当模板，而且还提供了用于在具有多种酶样活性的ZIF-67 / Cu 0.76 Co 2.24 O 4 NSs表面合成钴氧化铜的钴源。ZIF-67 / Cu 0.76 Co 2.24 O 4NSs可以模仿过氧化物酶样，谷胱甘肽过氧化物酶样，超氧化物歧化酶样和漆酶样活性的四种酶。基于其漆酶活性，建立了在线电化学系统，用于连续监测3,4-二羟基苯基乙酸，线性良好，线性范围为0.5–20μM，检出限为0.15μM。此外，还成功地记录了大鼠脑缺血前后脑微量透析液中DOPAC的变化。这项工作不仅为合成具有多种酶活性的纳米酶材料提出了新思路，而且为检测活脑中的神经递质提供了新的解决方案。
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