納米酶由于制備過簡單,穩(wěn)定性高,而且具備納米材料的理化性質(zhì)和生物酶的催化特性,因此在傳感和檢測、醫(yī)療、工業(yè)和農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域得到了廣泛的關(guān)注。盡管納米酶具有廣闊的應(yīng)用前景,但在其實際應(yīng)用中,傳統(tǒng)的納米酶由于體積大且催化能力低而受到限制。單原子納米酶(SAzymes)因其催化位點呈單原子均勻分布,因此催化效率高,有效地解決了傳統(tǒng)納米酶的缺陷。
近日,東北林業(yè)大學(xué)孫鐵東副教授和陳春霞教授團隊詳細回顧并總結(jié)了SAzymes在生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用中的最新進展和挑戰(zhàn),對不同類型SAzymes的合成策略、活性改良方案和催化機理進行綜述,總結(jié)并概括了SAzymes在生物傳感檢測和疾病治療等不同方面的最新研究進展。同時針對SAzymes在負載率、催化活性、生物相容性、選擇性及靶向性等方面的研究前景進行展望。
SAzymes的合成旨在構(gòu)建單原子結(jié)構(gòu),其合成策略主要包括濕化學(xué)合成法、MOF框架輔助合成法、原子捕獲合成法等,但每種合成方法都有著相應(yīng)的優(yōu)缺點。針對SAzymes原子摻雜合成技術(shù)可有效提高SAzymes的催化活性。SAzymes具有較高的原子利用率,其活性位點呈高度均勻分布,因而具有獨特的催化性能。近年來,SAzymes已成功地應(yīng)用于腫瘤治療、抗菌、消炎等各種疾病的治療。此外,生物傳感作為現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的一個關(guān)鍵領(lǐng)域,現(xiàn)已廣泛開發(fā)實時、無創(chuàng)、高靈敏度的生物醫(yī)學(xué)傳感技術(shù),而在SAzymes介導(dǎo)的生物傳感系統(tǒng)中,如糖檢測、肽/蛋白檢測、過氧化氫檢測、癌細胞檢測等已取得顯著的成效。但SAzymes在提高負載率、催化活性、生物相容性、選擇性和靶向性等方面,仍然需要不斷改善和進一步的探索與研究。 論文信息 Single-atom Nanozymes for Biomedical Applications: Recent Advances and Challenges Minglu Tang, Jingqi Li, Xinda Cai,. Tiedong Sun,. Chunxia Chen 文章第一作者為東北林業(yè)大學(xué)碩士研究生唐明璐。 Chemistry – An Asian Journal DOI: 10.1002/asia.202101422