化学化工与材料学院沙靖全教授课题组在化工类期刊Chemical Engineering Journal（中科院分区工程技术一区，影响因子15.1）上发表了题为Co₃S₄/MoS₂Heterostructure on N-doped Porous Carbon for Boosted Peroxidase-Like Activity and SensitiveBiosensing的研究论文（DOI:10.1016/j.cej.2023.146324）。

基于纳米酶的生物比色传感器具有灵敏度高、方法简单、容易操作等优点。并且纳米酶在具有天然酶活性的同时还具有成本低、稳定性好的、易于合成等优势。目前，金属硫化物由于具有的M−S键在动力学上有利于转化反应，被认为是最有前途的类过氧化物酶催化剂的最佳候选之一。

沙靖全团队创造性地设计了Co₃S₄/MoS₂异质结，并且将其与氮掺杂多孔碳（NPC）复合。经试验，Co₃S₄/MoS₂@NPC纳米酶的催化活性比NPC、Co₃S₄/MoS₂异质结构、单一Co₃S₄、MoS₂和Co₃S₄+MoS₂的混合物分别提高了5-、1.7-、6.5-、8-和3.3倍。继而使用循环伏安测试、辅酶Q10测试的电子接受能力、接触角测试、Michaelis-Menten动力学参数(Km和Vmax)计算及XPS测试探讨了Co₃S₄/MoS₂@NPC作为类过氧化物酶的催化机理和构效关系。Co₃S₄/MoS₂@NPC借助异质界面上Co-S-Mo键促进底物和催化剂之间的电子转移，其与TMB和H₂O₂的亲和力高于其他相关纳米酶，这也离不开NPC的高电导率、大表面积、高孔隙率以及良好的亲水性和润湿性。结果表明，Co₃S₄/MoS₂@NPC作为类过氧化物酶构建黄嘌呤比色传感器在5-200 μmol L⁻¹范围内的最低检出限为0.0087 μmol L⁻¹，对黄嘌呤具有良好的选择性。本研究为金属基纳米异质结结构的设计提供了理论方向，拓宽了纳米酶的分析应用。