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　　本综述全面分析了基于纳米酶的比色生物传感平台在多巴胺检测中的最新进展。研究人员系统性地考察了其潜在的催化机制，主要是类过氧化物酶、类氧化酶和类漆酶活性，这些机制促进了针对多巴胺的特异性显色反应。此外，本文概述了旨在对抗神经系统疾病（特别是帕金森病（Parkin

　　本综述全面分析了基于纳米酶的比色生物传感平台在多巴胺检测中的最新进展。研究人员系统性地考察了其潜在的催化机制，主要是类过氧化物酶、类氧化酶和类漆酶活性，这些机制促进了针对多巴胺的特异性显色反应。此外，本文概述了旨在对抗神经系统疾病（特别是帕金森病（Parkinsons disease, PD））中氧化应激的基于纳米酶的治疗策略。本综述还阐明了纳米酶在清除活性氧（reactive oxygen species, ROS）中的机制作用，以及其在减轻帕金森病特异性病理生物标志物及相关症状方面的功效。研究人员对基于纳米酶的生物传感平台中普遍存在的局限性和挑战进行了批判性概述，并提出了相应的战略建议以推进研究，从而弥合未来研究的空白。结合最新的研究进展，本工作为基于纳米酶的多巴胺检测和氧化应激管理策略提供了基础参考，填补了该快速发展的领域在文献中的重大空白。

　　神经系统疾病，如帕金森病（PD）、阿尔茨海默病（AD）和多发性硬化症，对全球健康构成重大挑战，影响数百万人并给医疗系统带来沉重负担。这些疾病以进行性神经退变为特征，导致一系列复杂症状，包括运动功能障碍、认知障碍和生活质量显著下降。其发病机制的关键因素之一是神经递质（包括多巴胺、谷氨酸和5-羟色胺）的失调，这些神经递质是神经系统中重要的化学信使，促进神经元通信并调节维持健康和功能所需的生理过程。神经递质水平的改变在神经系统疾病发病中起关键作用，因此其检测和定量对于诊断和预后至关重要。多巴胺作为关键化学信使，调节认知功能，其信号失调与帕金森病、成瘾和精神分裂症等神经系统疾病相关。在帕金森病中，多巴胺能神经元的丧失显著损害多巴胺神经传递，导致运动症状。因此，持续监测神经递质水平对于理解神经功能的动态生化变化以及早期发现疾病信号至关重要。传统分析技术（如高效液相色谱法、酶联免疫吸附测定法和质谱法）已实现多巴胺检测，但依赖复杂仪器和训练有素的人员，限制了其在即时检测和常规分析中的应用。因此，需要下一代诊断平台提供实时、灵敏的检测。在此背景下，基于纳米材料的纳米传感器平台作为即时检测和选择性检测多巴胺的可行方案受到关注。在众多纳米材料中，纳米酶已成为一类具有内在酶样特性的多功能工程纳米材料，在生物医学应用中表现出巨大潜力，包括疾病诊断、治疗、生物传感等。尽管天然酶在实验室诊断中作为选择性催化剂有效，但其固有的不稳定性、易变性、高成本和回收困难限制了大规模应用。纳米酶相比天然酶具有经济可行性、高稳定性和可调理化性质等优势，通过合理设计和功能化可增强性能。纳米酶的纳米结构为底物相互作用提供了多个活性位点，通过调整尺寸和形态可实现多样化的催化功能。此外，纳米酶具有独特的生物催化活性和纳米物理化学性质组合，使其成为高度通用的纳米材料，其多功能催化特性使其成为集成到生物传感平台中的有前景候选者。

　　研究重点在于设计能够复制天然酶催化功能的纳米酶，其在多样且苛刻条件下具有增强的稳定性和活性。纳米酶可通过表面功能化进行战略性修饰，以调整其催化性能。通过控制尺寸、形状、组成和表面性质，研究人员可以设计具有优化性能的纳米酶，应用于多个科学领域。尽管纳米酶相比天然酶具有诸多优势，但纳米酶学仍处于早期发展阶段，需要大量研究来克服当前限制，包括实现足够的选择性和催化性能。研究人员正在开发策略来调节纳米材料的结构和功能特性，以增强其在诊断应用中的催化性能。

　　纳米酶的一个主要优势在于其卓越的结构和组成可调性。其催化活性、选择性和稳定性可通过控制尺寸、形态和表面化学进行精确调节。与天然酶不同，纳米酶可在宽泛的pH、温度和化学干扰物条件下表现出稳健的催化性能，这种功能弹性使其成为天然酶变性或失活应用中的优越候选者。

　　纳米酶的催化活性表现出尺寸依赖性，归因于几个因素：较小的纳米颗粒具有更高比例的不饱和配位表面原子，作为底物化学吸附的高活性位点；表面缺陷（如扭结、台阶、吸附原子和空位）的增多增强了反应性；表面体积比增大提高了催化活性不饱和位点的密度。例如，Pd-Ir核壳纳米颗粒表现出尺寸与类过氧化物酶（POD-like）活性之间的明确相关性，较小直径的纳米颗粒催化活性显著增强。然而，尺寸减小并非总是提高催化效率，因为表面自由能增加导致热力学不稳定性，促进纳米颗粒聚集，降低活性表面积。量子限域效应在临界纳米尺度出现，导致离散电子态和能级分布改变，影响轨道重叠和电荷转移效率，从而决定催化活性和选择性。金纳米颗粒（AuNPs）的POD-like催化活性表现出显著的尺寸依赖性，在特定纳米尺度达到最佳性能。

　　纳米酶的催化活性可通过调整形态结构进行调节，形态结构直接影响催化活性表面的原子排列。例如，Xu等人系统评估了聚多巴胺/铂纳米酶的两种不同形态（花状和介孔球状）的结构依赖性POD-like活性，发现花状结构由于更宽的孔径分布和更大的比表面积，表现出显著增强的POD-like活性。类似地，在形态不同的CeO2纳米酶（立方体、棒状和八面体）中，观察到晶面依赖的类过氧化氢酶（CAT-like）活性层次，立方体结构表现出最大活性，八面体结构活性最小，归因于晶面依赖的电子调制。Qian等人评估了等化学磁铁矿纳米结构的形态控制对纳米酶活性的影响，片状形态表现出POD-like和谷胱甘肽氧化酶样活性，归因于其增强的比表面积和晶面依赖性反应性。

　　表面功能化是通过共轭定制配体和生物分子来工程化纳米酶催化性能的重要策略。表面化学直接介导与底物的相互作用并决定催化机制。由于纳米材料的高表面能，表面钝化对于维持胶体稳定性和防止活性损失至关重要。这些表面修饰的杂化纳米结构通过引入特定化学功能和调节纳米酶界面，克服了裸纳米酶的固有局限性，如催化周转频率低和底物选择性差。底物与表面接枝分子或分子印迹识别位点的结合促进了局部浓度效应，富集底物在催化中心附近，增强表观催化效率。引入特定官能团（如-NH2）可显著增强POD-like活性，归因于配体诱导的电子转移动力学调节。例如，富含胺的配体通过增加表面胺基密度，显著增强金纳米颗粒的POD-like催化活性。工程化仿生活性位点，结构和功能上复制天然酶的催化口袋，是增强纳米酶活性和底物特异性的有效策略。例如，肌肽功能化结合超声处理显著增强了CeO2纳米酶的磷酸酶样活性，催化效率提高50倍。聚组氨酸功能化的铜基纳米酶表现出多酶样活性，并实现了高效的多巴胺（DA）检测，检测机制涉及DA与过氧化咪唑部分之间的静电和π-π相互作用，以及纳米酶活性位点的有效电荷转移。该平台在电化学和比色模式下分别具有10 nM-100 μM和1-250 μg/mL的线性检测范围，检测限分别为2.8 nM和0.204 μg/mL。类似地，DNA功能化Fe-N-C纳米酶系统显著增强了多巴胺传感能力，归因于DA与DNA部分之间的静电吸引。凯发k8天生赢家

　　纳米酶的催化性能可通过调整其组成材料的比例进行调节。将多种元素掺入合金纳米酶中可促进催化位点的电子转移，同时活性位点的d轨道电子提高费米能级（EF）附近的电子密度，降低表面到底物的电荷转移能垒，从而提高催化性能。掺入外来元素可引入额外活性位点，可能产生协同效应。例如，在钯（Pd）纳米晶体中掺杂金属铋（Bi）显著增强了其POD-like催化性能。Xie等人探索了组成变化对合金基纳米酶系统催化性能的影响，发现受控合金化是提高纳米结构催化性能的有效策略。

　　纳米酶的催化活性在疾病生物标志物检测中显示出新兴应用。具有类过氧化物酶（POD-like）、类氧化酶（Oxi-like）和类漆酶（Lac-like）活性的纳米酶已被广泛研究用于生物传感。显色底物TMB、OPD和ABTS常用于评估纳米酶活性，酶促氧化产生有色产物，实现可视化检测或光谱定量。纳米酶通过两种催化机制促进显色底物氧化：ROS介导的氧化或电子转移过程。POD-like纳米酶从H2O2产生OH自由基，氧化显色底物产生比色响应；有些纳米酶通过电子转移机制直接氧化底物而不产生OH。Oxi-like纳米酶不需要H2O2，而是通过还原分子氧来催化氧化，涉及电子转移途径。Lac-like纳米酶催化底物氧化时，将电子从底物转移至氧，产生水作为唯一副产物，使其成为环保且多功能的生物催化剂。

　　比色传感提供快速、可靠、即时检测平台。氧化酶模拟纳米酶促进显色底物氧化，产生可定量监测的颜色信号用于神经递质检测。例如，Yu等人开发了基于ZnTCPP的金属有机框架（MOFs）作为Oxi-like纳米酶检测多种神经递质，ZnTCPP-Zn纳米酶在神经递质存在下表现出显著降低的比色信号，实现高灵敏度检测。Zamani等人利用Mn基纳米酶通过不同氧化态和Oxi活性实现神经递质的同步检测和区分，该平台通过双氧化机制产生黄色产物，实现了多巴胺的高回收率。Cu基纳米酶（如碳支撑MnO）的氧化态影响Oxi-like活性，Mn(II)具有最高活性，检测限为0.02 μM。2D纳米结构如TiB2纳米片表现出直接氧化TMB的Oxi-like活性，无需外部氧，实现DA检测（线 μM）。Co-N-C纳米酶通过催化DA氧化为DA醌，产生超氧自由基，实现灵敏检测（检测限4 nmol/L）。Ce4+纳米酶在DA存在下表现出线性增加的催化活性，增强机制涉及DA结合促进自由基生成，检测限2.88 nM。CeO2/CuO异质结构通过DA抑制Oxi活性实现检测，检测限2.0×10-9M。Ru掺杂Co3O4（Ru0.3Co2.7O4）通过竞争抑制机制检测DA，检测限0.10 μM。Co3ZnC/Co/Co-N-C纳米酶通过DFT计算揭示优越Oxi活性源于高投影态密度和低能垒，检测限0.095 μM。

　　双功能纳米酶通过协同催化增强检测灵敏度。PdNPs@GOF表现出POD和Oxi活性，在可见光照射下产生多种自由基，检测DA（检测限0.18 μM）。Fe-CoONCs具有POD和Oxi活性，检测限1.99 μM。Mn

　　2.7C@C(700)纳米酶通过双酶活性实现比色和电化学检测，检测限分别为0.44 μM和1.21 μM。FeS功能化多孔碳（FSPC）表现出POD和Oxi活性，用于DA检测。Ag-Cu纳米复合物具有pH可切换的POD和CAT活性，检测DA（检测限0.29 μM）。表1总结了各种纳米酶用于DA检测的性能。8. 纳米酶在神经保护中的应用氧化损伤是帕金森病（PD）神经炎症的核心诱因。内源性抗氧化防御系统包括SOD、CAT、GPx等酶以及非酶抗氧化剂。纳米酶通过模拟这些酶活性，如SOD、CAT和GPx，保护神经元免受氧化损伤。例如，Ptzyme@D-ZIF通过SOD和CAT活性抑制神经元凋亡和铁死亡，恢复GPX4表达。普鲁士蓝纳米酶（PBzyme）通过SOD和CAT活性抑制NLRP3炎症小体激活和焦亡，减轻PD症状。Que/（QPMP）系统结合槲皮素和Pt纳米酶，通过SOD和CAT活性降低ROS和MDA，提高GSH/GSSG比值，恢复多巴胺水平。CeO

　　纳米酶与槲皮素封装在BSA中，通过SOD和CAT活性缓解氧化应激，恢复DA和TH水平。Se修饰CeO

　　2超粒子（L-SPs）表现出多酶活性（SOD、CAT、GPx、POD），降低IBA-1表达，恢复TH水平。CeVO4纳米酶替代SOD1功能，保护神经元。Se基纳米酶如SegCN-QDs@Cor通过NIR响应和SOD/CAT活性清除ROS，抑制NF-κB/NLRP3通路，降低α-突触核蛋白。PDA/SeCys纳米复合物通过SOD、CAT、GPx活性改善PD模型运动功能。CoCu-DAzyme通过CAT活性减少α-突触核蛋白病理。Fe-ICS II纳米酶通过SOD和CAT活性及铁螯合能力，上调GPX4抑制铁死亡，增强线粒体自噬，减轻神经炎症。Zr-FeP MOF纳米酶封装在脂质体（some）中，通过ROS清除抑制NLRP3炎症小体，恢复DA水平，增加TH+神经元，抑制α-突触核蛋白聚集。此外，Mn3O4和Au-Bi2Se3纳米点也表现出多酶活性，在PD模型中改善行为和生物标志物。生物安全性评估表明，这些纳米酶未对主要器官造成不良影响，血清生化指标正常。9. 纳米酶活性的标准化纳米酶的催化性能受其物理化学特性影响，需要建立标准化方案以定量比较催化活性和动力学参数。目前仅针对类过氧化物酶纳米酶提出了标准化测定方法，定义一单位（U）纳米酶活性为在标准条件下每分钟催化转化1 μmol底物的量，比活性为每毫克纳米酶的活性单位数。其他类别纳米酶的系统标准有待未来研究。

　　纳米酶是神经递质检测（特别是多巴胺）的关键工具，具有稳定性、可调催化、成本效益和鲁棒性。其可调结构和氧化还原性质优化了催化性能。多金属高熵合金（HEAs）通过协同活性位点增强底物亲和力和反应动力学。POD和Oxi模拟纳米酶广泛用于多路检测和比色生物传感，而漆酶模拟纳米酶无需外源H

　　2，简化分析。纳米酶还可通过清除ROS缓解氧化应激介导的神经系统疾病，是下一代纳米医学。11. 研究的挑战与局限性纳米酶的主要限制包括底物选择性不足、依赖自由基氧化导致干扰、结构稳定性和规模化生产挑战。未来需要发展仿生设计策略提高选择性，工程化非自由基催化功能，凯发k8天生赢家以及设计聚合物或仿生支架稳定催化中心。规模化生产需要制造技术突破，跨学科合作将推动纳米酶传感平台的发展。