Life-threatening allergic reactions to food allergens, particularly peanut protein Ara h1, are a growing public health concern affecting millions of people worldwide. Thus, accurate and rapid detection is necessary for allergen labeling and dietary guidance and ultimately preventing allergic incidents. Herein, we present a novel ratiometric fluorescence aptasensor based on multivalent aptamer-encoded DNA flowers (Mul-DNFs) for the high-stability and sensitive detection of allergen Ara h1. The flower-shaped Mul-DNFs were spontaneously packaged using ultralong polymeric DNA amplicons driven by a rolling circle amplification reaction, which contains a large number of Ara h1 specific recognition units and has excellent binding properties. Furthermore, dual-color fluorescence-labeled Mul-DNFs probes were developed by hybridizing them with Cy3- and Cy5-labeled complementary DNA (cDNA) to serve as a ratiometric fluorescence aptasensor platform based on fluorescence resonance energy transfer. Benefiting from the combined merits of the extraordinary synergistic multivalent binding ability of Mul-DNFs, the excellent specificity of the aptamer, and the sensitivity of the ratiometric sensor to avoid exogenous interference. The developed ratiometric aptasensor showed excellent linearity (0.05–2000 ng mL–1) with a limit of detection of 0.02 ng mL–1. Additionally, the developed ratiometric fluorescence aptasensor was utilized for quantifying the presence of Ara h1 in milk, infant milk powder, cookies, bread, and chocolate with recoveries of 95.7–106.3%. The proposed ratiometric aptasensor is expected to be a prospective universal aptasensor platform for the rapid, sensitive, and accurate determination of food and environmental hazards.

Desktop scanners can be favorable alternatives to sophisticated spectrophotometers for the assessment of analytes in complex real samples. Distinctively, our method has been thoroughly investigated, optimized, validated and successfully applied to the assessment of silver and gold in complex real samples, applying syringal rhodanine (SR) as a novel specifically tailored chromogenic reagent and using a desktop scanner as a versatile sensor. Maximum colour absorbance was obtained in the presence of cetylpyridinium chloride (CPC) and cetyltrimethylammonium chloride (CTAC) for silver and gold chelates, respectively. For each metal ion, two ternary complexes were formed depending on the SR concentration with stoichiometries of 1 : 1 : 1 and 1 : 2 : 3 (Ag-SR-CPC) and 1 : 2 : 3 and 1 : 3 : 4 (Au-SR-CTAC), respectively. The methods adhered to Beer's law for 0.15-2.5 and 0.15-2.25 μg mL

A rational design of high-efficiency single atoms represents a desirable goal for the construction of efficient electrochemical devices. Nevertheless, their activity is constricted by the exposure of single atoms to reactants. Herein, novel ruthenium (Ru) single atom anchored on graphene frameworks (GFs) that feature interconnected porous structures (defined as Ru SA/GFs) is synthesized through a one-step photoreduction strategy. Ru SA/GFs possess additional structural merits that favor promoting reactant transport and maximizing the efficacy of single atoms, which manifest notable amplified electrocatalytic-reduction activity toward hydrogen peroxide (H2O2) than that of Ru nanoparticles/GFs, indicating the remarkable biomimetic nanozyme-like activity of Ru SA/GFs toward H2O2. Density functional theory (DFT) calculations reveal that Ru SA/GFs with atomically dispersed Ru significantly facilitate the electrochemical reduction efficiency toward H2O2. In addition, a sensitive Ru SA/GFs-based electrochemical sensing platform for the detection of H2O2 with a low detection limit of 0.063 μM is developed and demonstrated. This work not only exploits an innovative approach to synthesize single-atom Ru anchored on GFs for the construction of an efficient biomimetic H2O2 electrochemical sensor but also contributes to the broader utilization of Ru single atom in the advancement of diverse high-performance electrochemical devices.

Single-atom nanozymes (SANs) have become a breakthrough in atomically precise catalysis, which relies on the catalytic active site formed by the single-atom itself. From this angle, SANs and their advantages compared to natural enzymes as well as spaces for their application are emphasized. The SANs have outstanding control over their catalytic activities; this is compared with bulk materials and natural enzymes. The structure of the SANs has very promising potential for the next generation of biosensing and biomedical devices and environmental remediation. Although their capabilities are high, difficulties still arise. The specificity, scalability, biosafety, and catalysis mechanisms raise additional issues that require further research. We build up a vision of the perspectives of the better implementation of SANs, which are designed for diagnostic purposes, improving industrial technologies, and creating new sustainable technologies in the food processing industry. AI and machine learning systems may clarify the structure–performance relationship of SANs for improved material and process selectivity. The future of SANs is very promising, and by addressing these challenges and leveraging advancements in artificial intelligence and materials science, SANs have the potential to become powerful tools for a sustainable future.

Abstract Due to the low stability and high cost of some natural enzymes, nanozymes have been developed as enzyme‐imitating nanomaterials. Single‐atom nanozymes are a class of nanozymes with metal centers that mimic the structure of metal‐based natural enzymes. Herein, Cu‐N‐C single‐atom nanozyme (SAN) is synthesized with excellent peroxidase‐ and enhanced oxidase‐like activities to mimic the action of natural galactose oxidase. Cu‐SAN demonstrates stereospecific activity akin to that of natural galactose oxidase by oxidizing D‐galactose and primary alcohol but not L‐Galactose or other carbohydrates. The SAN can catalyze the oxidation of galactose in the presence of oxygen, producing hydrogen peroxide as a sub‐product. The produced hydrogen peroxide then oxidizes 3,3′,5,5′‐tetramethylbenzidine catalyzed by the SAN, yielding the typical blue product. The relationship between absorbance and galactose concentration is linear in the 1–60 µ m range with a detection limit as low as 0.23 µ m . This strategy can be utilized in the diagnosis of galactosemia disorder and detection of galactose in some dairy and other commercial products. DFT calculations clarify the high activity of the Cu sites in the POD‐like reaction and explain the selectivity of the Cu‐SAN oxidase‐like reaction toward D‐galactose