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Pt@Fe-MIL-88 Enabled Natural-Enzyme-Free Dual-Mode Assay for Highly Selective Detection of Glyphosate.
J Agric Food Chem · 2026 · 74:22312-22323 · PMID 42439902 · 등급8 기타 분석법개발 · 물질과 작용기전 > 화학·물성
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천연 효소 기반 검출 전략과 비교하여 나노효소는 안정성, 환경 내성 및 비용 효율성 측면에서 주목할 만한 장점을 제공한다. 본 연구에서는 산화효소(OXD)-유사 활성과 고유 형광성을 모두 갖춘 Pt@Fe-MIL-88 복합체를 설계하고 합성하였다. 이 물질은 3,3',5,5'-테트라메틸벤지딘(TMB)의 산화를 효율적으로 촉매하여 색 변화를 유도하는 동시에 그 형광을 소광시킨다. 글리포세이트(Gly)는 Pt@Fe-MIL-88의 OXD-유사 활성을 특이적으로 억제하여 oxTMB 생성을 감소시키고, 이에 따라 형광 소광을 완화함으로써 이중 색도 및 형광 신호 판독을 가능하게 한다. 억제 메커니즘은 FTIR, XRD, XPS 특성 분석, 분자 동역학 시뮬레이션 및 DFT 계산을 통해 규명되었다. 이에 따라 Gly를 위한 천연 효소 비의 색도-형광 이중 모드 센싱 플랫폼이 확립되었다. 본 플랫폼은 높은 민감도, 우수한 선택성 및 강력한 항간섭성을 나타내며, 실제 시료에서의 스파이크 회복 테스트를 통해 정확성과 신뢰성이 검증되었다. 본 연구는 농약 잔류물에 대한 안정적이고 빠르며 저렴한 다중 모드 검출 방법 개발을 위한 새로운 전략을 제시한다.
ORIGINAL ABSTRACT
Compared with natural-enzyme-based detection strategies, nanozymes offer notable advantages in stability, environmental tolerance, and cost-effectiveness. In this study, we designed and synthesized a Pt@Fe-MIL-88 composite with both oxidase (OXD)-like activity and intrinsic fluorescence. The material efficiently catalyzes 3,3',5,5'-tetramethylbenzidine (TMB) oxidation, generating a color change while quenching its fluorescence. Glyphosate (Gly) specifically inhibits the OXD-like activity of Pt@Fe-MIL-88, reducing oxTMB production and thereby alleviating fluorescence quenching, enabling dual colorimetric and fluorometric signal readout. The inhibition mechanism was elucidated through FTIR, XRD, XPS characterization, molecular dynamics simulations, and DFT calculations. Accordingly, a natural-enzyme-free, colorimetric-fluorometric dual-mode sensing platform for Gly was established. The platform exhibits high sensitivity, excellent selectivity, and strong anti-interference capability, with accuracy and reliability validated by spike recovery tests in real samples. This work presents a new strategy for developing stable, rapid, and low-cost multimodal detection methods for pesticide residues.
저자Peng, H.; Gao, D.; Xiao, Z.; Yue, Z.; Xu, P.; Qiu, P.
저널Journal of agricultural and food chemistry
권·호·쪽74(28), 22312-22323
PMID42439902
DOI10.1021/acs.jafc.6c05569
MeSHGlyphosate; Glycine; Colorimetry; Platinum; Herbicides; Iron; Limit of Detection; Pesticide Residues; Oxidation-Reduction; Fluorometry; Benzidines
APA 7판
Peng, H., Gao, D., Xiao, Z., Yue, Z., Xu, P., & Qiu, P. (2026). Pt@Fe-MIL-88 Enabled Natural-Enzyme-Free Dual-Mode Assay for Highly Selective Detection of Glyphosate. J Agric Food Chem, 74(28), 22312-22323. https://doi.org/10.1021/acs.jafc.6c05569
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