吉林大学郭轶课题组报道了在托伦斯氏反应中金纳米粒子（AuNPs）催化葡萄糖氧化的级联催化作用，并对可能机制进行了探讨。AuNPs在无氧条件下以银铵离子（[Ag(NH₃)₂]⁺）作为电子受体完成葡萄糖氧化过程的电子转移和氢传递，并且新生成的银纳米粒子也能发挥同样作用，从而引发级联催化。利用该方法可以实现葡萄糖的一步法检测，操作简便，具有更低的检测下限。

纳米酶是一种具有类酶活性的纳米材料，在传感、生物医学工程和环境等领域有着广阔的应用前景。AuNPs表现出不同的类酶活性，包括葡萄糖氧化酶，过氧化物酶，过氧化氢酶和超氧化物歧化酶活性，具有更加灵活的应用空间。

天然葡萄糖氧化酶通过活性中心的组氨酸和黄素腺嘌呤二核苷酸实现将电子转移给O₂和脱氢过程。与之类似，AuNPs可以利用O₂当作电子受体，催化葡萄糖氧化生成葡萄糖酸和过氧化氢。其中可能的机制是葡萄糖将电子和氢转移到AuNPs表面，再将电子转移给其他电子受体，并完成氢的传递。根据该机制AuNPs可以利用不同的电子受体以实现葡萄糖氧化。

当AuNPs采用O₂当作电子受体催化葡萄糖氧化会生成过氧化氢，然后过氧化氢能与辣根过氧化物酶和指示剂相偶联催化过程显色，这种两步法已被广泛用于葡萄糖的检测。但是，该方法是显示反应过程中的过氧化氢间接检测葡萄糖，需要在不同体系中进行，为检测带来不便。由于天然酶可以采用O₂，亚甲基蓝和二茂铁等当作电子受体，AuNPs也可以选取ABTS^+•作为电子受体，实现一步法葡萄糖的检测。但是由于ABTS^+•自身的不稳定性，不利于葡萄糖的检测。

基于上述考虑，吉林大学郭轶课题组在AuNPs氧化葡萄糖的过程中，选取[Ag(NH₃)₂]⁺当作电子受体，生成银纳米粒子稳定且在400 nm处具有特征吸收峰，并具有类似AuNPs类葡萄糖氧化酶的催化活性，级联催化这一进程，从而实现一步法的葡萄糖检测。与过氧化氢和葡萄糖单独还原[Ag(NH₃)₂]⁺相比，AuNPs催化葡萄糖还原[Ag(NH₃)₂]⁺的速率更高，并且这一过程在无氧条件下更具有优势，体现金纳米酶催化葡萄糖氧化的两种不同催化机制。该方法的检测限为0.32 μM，比传统的两步法低2个数量级，同时具有成本低、简单方便、低检出限等优势，而且室温下便可进行。这一研究有助于深入了解AuNPs催化葡萄糖氧化的机制，并为葡萄糖的检测方法提供了新的思路。