近日,东北林业大学教授徐加廷团队在纳米酶领域取得进展。该研究提出一种高效的水热工程化策略,通过在纳米二氧化硅载体中定向构筑异核氧桥连的不对称双原子活性中心(Ce–O–Mn),突破传统单原子纳米酶活性位点单一的局限。通过利用双原子协同效应与氧桥介导的电荷传输机制,研究显著提升了类酶催化活性,实现催化位点的动态调控与降解性的优化。相关成果发表在《先进材料》。
纳米酶是一类具有天然酶催化活性的人工纳米材料,兼具纳米物质与生物酶的双重优势,其凭借高效、稳定、经济的特性,正成为生物催化、医学诊疗及环境治理等领域的新兴工具,未来有望替代或补充传统酶技术。
本研究中,团队利用双金属活性位点的嵌入点“硅”成“酶”,赋予了纳米二氧化硅多类酶活性、生物降解性以及低带隙宽度,纳米酶载体的中空介孔结构可用于负载和递送功能小分子。酶活性参数测试表明,获得的硅基纳米酶可媲美高温热解制备的碳基纳米酶。生物实验结果表明,获得的纳米酶体系在近红外光辐射下可有效抑制小鼠肿瘤模型,且具备良好的生物安全性。
由于硅氧骨架的“活泼”性,本研究将启发一系列硅基多功能纳米酶的研发和应用新思路。
相关论文信息:https://doi.org/10.1002/adma.202419673
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