納米生物催化領(lǐng)域包括:（ⅰ）利用納米技術(shù)或納米材料調(diào)控生物催化劑的效率;（ⅱ）直接利用納米材料或技術(shù)實現(xiàn)生物催化功能,并拓展生物催化在非友好環(huán)境及疾病診療中的應(yīng)用.納米生物催化已成為納米生物學(xué)重要的研究領(lǐng)域,主要涉及納米載體固定化酶和納米材料人工模擬酶（納米酶）.一方面,可以借助納米技術(shù)或材料所具有的特殊納米效應(yīng)來增強(qiáng)生物催化劑的效率和穩(wěn)定性.另一方面,從模擬酶的理念出發(fā),借助納米材料自身所具有的催化能力,直接實現(xiàn)對生化反應(yīng)的催化,這類具有酶學(xué)特性的納米酶被視為新一代人工模擬酶.近年來,基于納米載體固定化酶和納米酶技術(shù)的納米生物催化已在疾病診斷和治療、化工制藥、環(huán)境處理等領(lǐng)域得到了廣泛研究,并展示了其具有重要的應(yīng)用價值.本文簡要綜述了納米載體固定化酶和納米酶的發(fā)展歷程及應(yīng)用進(jìn)展. 

【文章來源】：中國科學(xué):生命科學(xué). 2020,50(07)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：16 頁

【部分圖文】：

納米載體固定化酶領(lǐng)域研究論文的年度變化趨勢(web of science檢索,檢索關(guān)鍵詞:nano*+immobiliz*+enzyme*)

全球納米載體固定化酶領(lǐng)域發(fā)表論文前20位的研究機(jī)構(gòu)中,中國11家,印度3家,法國、美國、西班牙、韓國、巴西、俄羅斯各1家,可見機(jī)構(gòu)研究力量已經(jīng)分布于全球.發(fā)文量排名前5位的機(jī)構(gòu)依次是中國科學(xué)院、法國國家科學(xué)研究中心、北京化工大學(xué)、南京大學(xué)、印度智者達(dá)耶難陀大學(xué).從全球納米載體固定化酶領(lǐng)域前30國家(地區(qū))對該領(lǐng)域的資助情況可以看出,納米載體固定化酶得到了全世界各個國家(地區(qū))相關(guān)機(jī)構(gòu)的大力支持.中國的相關(guān)研究得到了國家自然科學(xué)基金、國家重大基礎(chǔ)研究計劃(973計劃)、國家重點研發(fā)計劃、中央高�；究蒲袑ｍ椯Y金、博士后基金、省部級及其他地方基金等的大力支持.美國在該領(lǐng)域的研究得到了美國國家科學(xué)基金會、美國國立衛(wèi)生研究院、美國國立環(huán)境衛(wèi)生研究所、美國能源部、美國國防部、美國空軍研究實驗室等的支持.其他國家和地區(qū)也均得到了各自國家(中央政府)的支持.

例如,基于鐵蛋白納米酶的腫瘤免疫組織化學(xué)檢測新技術(shù)[88],其外層的人重鏈鐵蛋白能夠特異性地識別腫瘤組織,而其中心的鐵核具有過氧化物酶活性,可進(jìn)行催化顯色,將腫瘤識別和檢測結(jié)合于一體.該方法檢測腫瘤不僅靈敏度高、特異性強(qiáng),而且操作簡單、快速,僅使用一種試劑和一個步驟,整個過程需要不到1 h的時間,優(yōu)于傳統(tǒng)的免疫組化方法(需要3～4 h).更為重要的是,鐵蛋白納米酶檢測無需使用抗體,從而大大降低了成本.這些特點表明,鐵蛋白納米酶有望為腫瘤診斷提供一種快速、簡便、經(jīng)濟(jì)而且廣譜的新工具.此外,納米酶作為腫瘤治療的一種新的酶療法[31,89～93],可以通過其過氧化物模擬酶的性質(zhì)直接殺死腫瘤細(xì)胞,或者通過過氧化氫酶活性改善腫瘤乏氧微環(huán)境,提高療效.納米酶催化介導(dǎo)的抗腫瘤策略能以腫瘤內(nèi)的雙氧水、GSH、葡萄糖等代謝分子為底物,通過催化改變腫瘤內(nèi)的ROS狀態(tài),達(dá)到腫瘤治療的目的[91,94,95].

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Design of high performance nanozymes: a single-atom strategy[J]. Shichao Lin,Hui Wei.  Science China（Life Sciences）. 2019(05)
[2]貴金屬和碳納米酶分子機(jī)制的理論研究[J]. 沈小美,高雪皎,高興發(fā).  生物化學(xué)與生物物理進(jìn)展. 2018(02)
[3]納米酶的抗菌機(jī)理與應(yīng)用[J]. 唐燕,仇智月,許卓斌,高利增.  生物化學(xué)與生物物理進(jìn)展. 2018(02)
[4]納米酶在疾病診斷中的應(yīng)用[J]. 孟祥芹,范克龍.  生物化學(xué)與生物物理進(jìn)展. 2018(02)
[5]納米酶在疾病治療中的最新進(jìn)展[J]. 黃燕燕,林友輝,蒲芳,任勁松,曲曉剛.  生物化學(xué)與生物物理進(jìn)展. 2018(02)
[6]納米酶:新一代人工模擬酶[J]. 閻錫蘊(yùn).  生物化學(xué)與生物物理進(jìn)展. 2018(02)
[7]納米酶:中國原創(chuàng)領(lǐng)域的機(jī)遇與挑戰(zhàn)——香山科學(xué)會議第606次學(xué)術(shù)研討會簡報[J]. 梁敏敏,孟凡霞.  生物化學(xué)與生物物理進(jìn)展. 2018(02)
[8]納米載體固定化酶的最新研究進(jìn)展（英文）[J]. 曹詩林,徐培,馬永正,姚瀟曉,姚遠(yuǎn),宗敏華,李雪輝,婁文勇.  催化學(xué)報. 2016(11)
[9]納米酶的發(fā)現(xiàn)與應(yīng)用[J]. 高利增,閻錫蘊(yùn).  生物化學(xué)與生物物理進(jìn)展. 2013(10)
[10]NaYF4∶Yb,Er納米粒子作為過氧化物模擬酶用于尿酸檢測[J]. 唐雨榕,張玉,劉睿,蘇穎穎,呂弋.  分析化學(xué). 2013(03)



本文編號：3496019