血红素酶具有五配位血红素铁活性位点，在生物传感应用中具有很高的催化活性和选择性。然而，它们在复杂环境下的催化稳定性受到限制，在电化学传感领域的广泛应用成本较高。一个新兴的策略是设计基于Fe-N-C的单原子位点催化剂(SASCs)。所获得的原子分散的Fe-Nx活性位点可以有效模拟血红素酶的活性位点。

有鉴于此，华盛顿州立大学林跃河教授、杜丹教授和Jin-Cheng Li等人，通过锌原子辅助方法在聚吡咯 (PPy) 衍生的碳纳米线中掺杂单个铁原子来合成 SASC (Fe-SASC/NW)。

本文要点

1）通过锌原子辅助方法成功合成了具有血红素类酶活性位点(原子分散的Fe-Nx中心位点)的Fe-SASC/ NW。Fe-SASC/NW具有优异的过氧化物酶样活性和极高的稳定性。因此，Fe-SASC/NW 修饰电极对 H₂O₂ 传感表现出优异的灵敏度和特异性。

2）所制备的 Fe-SASC/NW 对过氧化氢 (H₂O₂) 显示出高血红素酶样催化性能，比活性为 42.8 U mg^-1。基于 Fe-SASC/NW 的电化学传感器被开发用于检测 H₂O₂。

3）该传感器的检测浓度范围为5.0 × 10⁻¹⁰ M ~ 0.5 M，检测限(LOD)为46.35 × 10⁻⁹ M。这种优异的催化活性和电化学传感灵敏度归因于分离的 Fe-Nx 活性位点及其与天然金属蛋白酶的结构相似性。

参考文献：

Shichao Ding et al. Single-Atomic Site Catalyst with Heme Enzymes-Like Active Sites for Electrochemical Sensing of Hydrogen Peroxide. Small, 2021.

DOI: 10.1002/smll.202100664

https://doi.org/10.1002/smll.202100664