Spinell-Oxid-basierten Laccase-M autonome für die Identifizierung und Differenzierung von phenolischen Schadstoffen

Phenol und seine Derivate, bekannt als persistente organische Schadstoffe, bedrohen seit langem die menschliche Gesundheit und die Umwelt. Es besteht ein dringender Bedarf an praktischen, kostengünstigen und multiplex analytischen Methoden. Da Phenole Substrate von Laccasen sind, können sie über laccase-katalysierte kolorimetrische Tests nachgewiesen werden. Dennoch können die laccase-basierten Tests verschiedene Phenole nicht unterscheiden. Darüber hinaus leiden natürliche Laccasen unter hohen Kosten und geringen Stabilitätsproblemen. Um diesen Bedarf zu decken, haben wir hier ein laccase-ähnliches Nanozym-Sensorarray für die Phenolerkennung und -differenzierung entwickelt, das die Vorteile sowohl von Nanozymen als auch von kreuzreaktiven Sensorarrays nutzt. Zunächst untersuchten wir eine Reihe von Spinell-Übergangsmetalloxiden und stellten fest, dass Mangan an oktahedralen Stellen die laccase-ähnliche Aktivität der Materialien erheblich beeinflusst. Basierend auf den entwickelten manganbasierten Spinelloxiden (d.h. Mn3O4, Zn0,4Li0,6Mn2O4 und LiMn2O4) wurde ein kolorimetrisches Sensorarray konstruiert. Das Sensorarray konnte Phenol und seine Derivate effektiv identifizieren und unterscheiden und zeigte eine gute Leistung bei der Identifizierung und Differenzierung von Phenolen in Trinkwasserproben. Diese Arbeit bietet eine wichtige Orientierung für die Entwicklung von laccase-ähnlichen Nanozymen und eine vielversprechende Methodik zur Überwachung von Schadstoffen.