In the last decades, enzyme mimics have been regarded as strong substitutes to natural enzymes. The construction of biosensors based on these enzyme mimics with competitive catalytic activity and substrate specificity has attracted a lot of research interest. Herein, for the first time, we investigated the capability of nanoscale FeS2 to serve as enzyme mimics. Then, a facile and effective biosensor is fabricated based on its intrinsic peroxidase-like catalytic activity. In the presence of H2O2, FeS2 nanoparticles (NPs) possess high peroxidase-like activity to 3,3',5,5'-tetramethylbenzidine (TMB) oxidation, which can be ascribed to the generation of hydroxyl radicals (·OH) from the H2O2 decomposition catalyzed by FeS2 NPs. As for TMB, the resulting Michaelis-Menten constant (Km) value of FeS2 NPs is found to be about 12 times lower than that of natural horseradish peroxidase (HRP), highlighting the superiority of FeS2 NPs. Based on these intriguing observations, a reliable colorimetric method is then developed for detection of H2O2 and glutathione (GSH) by a simple mix-and-detect strategy. The detection limits of H2O2 and GSH are as low as 0.91 μM and 0.15 μM (3σ/slope), respectively. Moreover, FeS2 NPs can also catalyse the photoluminescence (PL) substrate terephthalic acid (TA) under the assistance of H2O2. This work remarkably extends the utilization of FeS2 NPs in the construction of colorimetric and PL biosensors in the fields of biosensing, environmental monitoring, and medical diagnosis.

中文翻译：

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FeS2纳米粒子的简便合成实现了高过氧化物酶样活性，用于H2O2和谷胱甘肽的灵敏比色检测。

在过去的几十年中，酶模拟物已被视为天然酶的强大替代品。基于具有竞争催化活性和底物特异性的这些酶模拟物的生物传感器的构建吸引了许多研究兴趣。在这里，我们第一次研究了纳米级FeS2充当酶模拟物的能力。然后，基于其固有的过氧化物酶样催化活性，制造了一种简便有效的生物传感器。在存在H2O2的情况下，FeS2纳米颗粒（NPs）对3,3'，5,5'-四甲基联苯胺（TMB）氧化具有高的过氧化物酶活性，这可归因于从H2O2生成羟基自由基（·OH）。 FeS2 NPs催化H2O2分解。至于TMB，结果发现，FeS2 NPs的Michaelis-Menten常数（Km）值比天然辣根过氧化物酶（HRP）低约12倍，突出了FeS2 NPs的优越性。基于这些有趣的观察，然后开发了一种可靠的比色法，通过简单的混合检测策略检测H2O2和谷胱甘肽（GSH）。H2O2和GSH的检出限分别低至0.91μM和0.15μM（3σ/斜率）。此外，FeS2 NPs还可以在H2O2的辅助下催化光致发光（PL）底物对苯二甲酸（TA）。这项工作显着扩展了FeS2 NP在生物传感，环境监测和医学诊断领域中比色和PL生物传感器的构建中的利用。基于这些有趣的观察，然后开发了一种可靠的比色法，通过简单的混合检测策略检测H2O2和谷胱甘肽（GSH）。H2O2和GSH的检出限分别低至0.91μM和0.15μM（3σ/斜率）。此外，FeS2 NPs还可以在H2O2的辅助下催化光致发光（PL）底物对苯二甲酸（TA）。这项工作显着扩展了FeS2 NP在生物传感，环境监测和医学诊断领域中比色和PL生物传感器的构建中的利用。基于这些有趣的观察，然后开发了一种可靠的比色法，通过简单的混合检测策略检测H2O2和谷胱甘肽（GSH）。H2O2和GSH的检出限分别低至0.91μM和0.15μM（3σ/斜率）。此外，FeS2 NPs还可以在H2O2的辅助下催化光致发光（PL）底物对苯二甲酸（TA）。这项工作显着扩展了FeS2 NP在生物传感，环境监测和医学诊断领域中比色和PL生物传感器的构建中的利用。FeS2 NPs还可以在H2O2的辅助下催化光致发光（PL）底物对苯二甲酸（TA）。这项工作显着扩展了FeS2 NP在生物传感，环境监测和医学诊断领域中比色和PL生物传感器的构建中的利用。FeS2 NPs还可以在H2O2的辅助下催化光致发光（PL）底物对苯二甲酸（TA）。这项工作显着扩展了FeS2 NP在生物传感，环境监测和医学诊断领域中比色和PL生物传感器的构建中的利用。