我校刘惠玉教授团队与中科院生物物理所合作在《Angew.Chem.Int.Ed.》发表研究论文
作者:leyu乐鱼体育 发布时间:2021-11-09 00:09
本文摘要:近日,我校硬物质科学与工程高精尖创意中心、有机无机复合材料国家重点实验室刘惠玉教授与中科院生物物理所阎锡蕴院士课题组合作在《Angew.Chem.Int.Ed.》公开发表为题“ASingle-AtomNanozymeforWoundDisinfectionApplications”的研究论文,该项工作首次将金属有机框架材料ZIF-8派生而来的单原子锌催化剂用作纳米酶生物催化剂领域,在体内外应用于中均展现出出有出色的抗菌效果。

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近日,我校硬物质科学与工程高精尖创意中心、有机无机复合材料国家重点实验室刘惠玉教授与中科院生物物理所阎锡蕴院士课题组合作在《Angew.Chem.Int.Ed.》公开发表为题“ASingle-AtomNanozymeforWoundDisinfectionApplications”的研究论文,该项工作首次将金属有机框架材料ZIF-8派生而来的单原子锌催化剂用作纳米酶生物催化剂领域,在体内外应用于中均展现出出有出色的抗菌效果。(A)单原子纳米酶抗菌示意图;(B)材料化学系性质密切相关、DFT计算出来及体内应用于。

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纳米酶是一类需要仿真天然酶催化剂能力的功能纳米材料,自从2007年Fe3O4纳米材料具备类过氧化物酶活性(NatureNanotechnology,2007,2,577)被报导以来,纳米酶领域的研究很快兴起。然而,长期以来,一系列新型纳米酶的找到过程都是创建在现有的研究经验和大大试错的基础上,如何仿真天然酶的活性中心结构、理性设计高活性的纳米酶以研究其构效关系是目前纳米酶领域的研究难题。对天然过氧化物酶而言,其活性中心为铁卟啉结构。

有研究指出,锌代替的过氧化物酶在一定程度上可展现出出有优于的催化活性,同时,自然界中锌金属酶某种程度可直接参与天然的生物催化剂过程。有鉴于此,该团队通过仿生仿真,发展了一种单原子纳米酶用作伤口消毒应用于(闻图A)。首先,利用普遍研究的金属有机框架(MOF)材料ZIF-8为前驱体,通过介孔硅降解维护策略,设计制备了一种Zn−N−C单原子催化剂(SAC);通过酶学实验密切相关证实其可作为一种高效的单原子过氧化物酶仿真物;通过拉曼(Raman)、X射线光电子能谱(XPS)分析及密度绿函数理论(DFT)计算出来说明了了其结构与活性的关系。

在体外抗菌实验中,该单原子纳米酶构建了超过99.85%的抑制作用亲率,同时,需要在低浓度H2O2情况下有效地增进小鼠伤口的伤口(闻图B)。坚信该项工作需要增进单原子催化剂在生物催化剂领域的应用于,并为纳米酶的设计获取指导意义。

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本文第一作者为我校生命学院硕士研究生徐柏龙。本文通讯作者生命学院刘惠玉教授,其课题组长年致力于纳米生物材料制取基础与结构调控,癌症就诊等身体健康工程应用于,近期研究成果陆续刊登在Angew.Chem.Int.Ed.,2019,58,4911;Angew.Chem.Int.Ed.,2019,DOI:10.1002/anie.201902476;Adv.Mater.,2018,30,1800180;Adv.Sci.,2019,6,1801507;ACSNano,2018,12,9022;Small,2018,14,1801812等期刊上。文章链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.。


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