Noble-metal-free high-entropy alloy aerogels with peroxidase-like activity mediated bioenzyme-free colorimetric sensor for portable and rapid detection of glyphosate.
Food Chem · 2026 · 521:149911 · PMID 42248024 · 등급5 동물·현장 현장조사 · 농업과 정책 > 기타·종설 · 식이
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글리포세이트(Gly)의 현장 진단 검사(POCT)를 위한 효과적인 기술 개발이 시급하다. 본 연구에서는 글리포세이트의 신속하고 휴대 가능한 검출을 위해 고엔트로피 합금 에어로젤(FeCoNiCuMn HEAAs) 나노효소를 합성하였다. 우수한 과산화효소(POD) 모방 활성을 갖는 FeCoNiCuMn HEAAs는 $\text{H}_2\text{O}_2$ 존재 하에 3,3',5,5'-테트라메틸벤지디아민(TMB)을 청색 oxTMB로 촉매 산화시킬 수 있다. Gly는 FeCoNiCuMn HEAAs와 $\text{P-O-Cu}$ 및 $\text{P-O-Fe}$를 통한 배위 결합으로 인해 POD 모방 활성을 억제할 수 있으며, 이는 시스템의 흡광도 감소로 이어진다. 이러한 메커니즘을 활용하여 Gly 검출을 위한 생효소 비매개 색변색 센서를 설계하였다. 이 색변색 센서는 Gly에 대해 높은 특이성과 민감도를 나타낸다. 단순성 및 생효소 비참여성을 고려하여, Gly의 POCT를 위한 스마트폰 보조 하이드로겔 키트도 제작하였다. 본 연구에서 개발된 색변색 센서와 하이드로겔 키트의 잠재적 응용성은 식품 내 Gly 검출을 통해 검증되었다.ORIGINAL ABSTRACT
It is urgently needed to exploit an effective technique for point-of-care testing (POCT) of glyphosate (Gly). Herein, we synthesized a high entropy alloy aerogel (FeCoNiCuMn HEAAs) nanozyme for quick and portable detection of Gly. The FeCoNiCuMn HEAAs with excellent peroxidase (POD)-mimetic activity can catalyze 3,3',5,5'-tetramethylbenzidine (TMB) oxidation to blue oxTMB in the presence of H2O2. Gly can restrain the POD-mimetic activity of FeCoNiCuMn HEAAs due to the coordination between the FeCoNiCuMn HEAAs and Gly via P-O-Cu and P-O-Fe, leading to a decreased absorbance of the system. Leveraging this mechanism, a bioenzyme-free mediated colorimetric sensor was designed for Gly detection. This colorimetric sensor displays high specificity and sensitivity for Gly. Given its simplicity and bioenzyme-free participation, a smartphone-assisted hydrogel kit was also constructed for the POCT of Gly. The potential application of the colorimetric sensor and hydrogel kit was verified by detecting the Gly in foods.| 저자 | Jia, W. Q.; Li, J. B.; Zhu, J.; Wan, Q.; Chen, Z.; Han, L. |
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| 저널 | Food chemistry |
| 권·호·쪽 | 521, 149911 |
| PMID | 42248024 |
| DOI | 10.1016/j.foodchem.2026.149911 |
| MeSH | Colorimetry; Glyphosate; Glycine; Alloys; Food Contamination; Entropy; Peroxidase; Rapid Diagnostic Tests |