

天然酶是功能多樣的生物催化劑,由于其高催化活性和底物特異性,已被廣泛應(yīng)用于各種領(lǐng)域。然而,其制備及純化成本高、穩(wěn)定性低和回收難等難題極大地限制了天然酶的進一步應(yīng)用。納米酶是一種兼具天然酶催化能力和納米材料獨特性質(zhì)的新一代人工酶模擬物,具有高穩(wěn)定性、低成本和易規(guī);苽涞葍(yōu)點。自閻錫蘊院士研究團隊在2007年首次報道了Fe3O4納米顆粒固有的類過氧化物酶活性(Nature Nanotechnology 2007, 2, 577–583)以來,納米酶領(lǐng)域快速發(fā)展,具有不同類酶活性的納米材料被廣泛發(fā)掘,如貴金屬納米材料,半導(dǎo)體納米材料,碳納米材料和金屬有機框架材料等。
近年來,這些納米材料的獨特的光學(xué)特性也成為研究者關(guān)注的焦點,例如可調(diào)帶隙,獨特的吸收光譜和局部表面等離子體共振等。研究者可以將光學(xué)性能與納米酶的類酶活性相結(jié)合,制備一系列表現(xiàn)出優(yōu)越光活性的納米酶,并增強納米酶的應(yīng)用效果。例如,通過利用納米材料的光熱性質(zhì)來提升納米酶的催化活性,可以形成光增強的催化體系;通過光催化協(xié)同類酶活性可以提高治療/檢測效率;此外,利用光能激活納米材料的催化特性也可以創(chuàng)建光激活納米酶。因此,納米材料光學(xué)性能的引入將在光學(xué)水平上擴大納米酶的“內(nèi)涵”,為我們改善納米酶催化特性及擴大應(yīng)用領(lǐng)域提供新選擇。

對此,北京化工大學(xué)劉惠玉教授團隊受邀對光響應(yīng)納米酶進行了總結(jié)和探討,相關(guān)綜述發(fā)表在VIEW上(DOI:10.1002/VIW.20200045)。該綜述涵蓋了光響應(yīng)納米酶的機理,活性調(diào)節(jié)策略以及生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用進展,并且指出了目前光響應(yīng)納米酶面向臨床應(yīng)用中存在的問題及未來發(fā)展前景。這篇綜述將為納米酶的設(shè)計及應(yīng)用拓展提供一定的指導(dǎo)。
劉惠玉課題組主頁:
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