納米酶在成本、穩(wěn)定性和大規(guī)模生產(chǎn)方面都超過了天然酶，在疾病診斷和腫瘤治療等領(lǐng)域引起了廣泛關(guān)注。然而，納米酶本質(zhì)上具有較低的反應(yīng)選擇性，這嚴重限制了其應(yīng)用。
圖片來源：Angew. Chem. Int. Ed.
近期，東南大學張袁健組報道了一種通過遵循底物通道和篩選的仿生操作原理來解決這一挑戰(zhàn)的通用方法。該研究以碳氮納米籠和普魯士藍納米顆粒兩種納米酶為例成功構(gòu)建了級聯(lián)催化體系，通過對納米酶的種類和組合順序的調(diào)控，利用兩步反應(yīng)對底物進行篩選，發(fā)現(xiàn)21種起始小分子底物中（包括谷胱甘肽和細胞色素C）只有抗壞血酸（AA）能夠最終獲得目標氧化產(chǎn)物，與干擾物的轉(zhuǎn)化反應(yīng)相比，其選擇性高達2000倍。
圖片來源：Angew. Chem. Int. Ed.
進一步利用微流控系統(tǒng)消除底物和中間產(chǎn)物間潛在的干擾，檢測抗壞血酸的靈敏度提高了110倍。
圖片來源：Angew. Chem. Int. Ed.
此外，本研究所提出的限域空間內(nèi)的納米酶級聯(lián)反應(yīng)有望用作一個簡化的模型，用于揭示更多細胞內(nèi)代謝的理化過程。
參考文獻：Cascaded Nanozyme System with High Reaction Selectivity by Substrate Screening and Channeling in a Microfluidic Device
Angew. Chem. Int. Ed.
DOI: 10.1002/anie.202112453
原文作者：Qing Zhou, Hong Yang, Xinghua Chen, Yuan Xu, DanHan, Sisi Zhou, Songqin Liu, Yanfei Shen, and Yuanjian Zhang*
