题名 无机纳米酶在分析传感领域的应用研究进展(英文)
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作者
卢 剑 天 邹金辉 赵博霖 张玉微
机构
广州大学化学化工学院
出处
《应用化学》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第1期60-86,共27页
基金
Supported by the National Natural Science Foundation of China (No. 22122402) the Natural Science Foundation of Guangdong Province (No. 2021B1515020048)。
文摘
天然酶是一种存在于生物体内的蛋白质催化剂,具有催化活性高、选择性强和反应条件温和等特点,对促进生物体内的各种生物化学反应起着重要作用。此外,天然酶还可以作为催化剂、传感器和药物等的传递载体,在能源储存、环境监测、疾病治疗、食品加工和生物制药等领域具有重要的应用价值。然而作为一种蛋白质,其本身存在的稳定性差、制备流程复杂、提纯成本高和回收困难等缺陷,大大限制了天然酶的实际应用。为了克服这些缺陷,研究人员一直致力于开发可以替代天然酶的人工合成酶。自从2007年,Fe_3O_4磁性纳米粒子被发现具有类似辣根过氧化物酶的活性之后,开发具有类似天然酶特性的纳米材料迅速引起了科研工作者的广泛兴趣。2013年,正式将具有类似天然酶活性的纳米材料定义为纳米酶。科研工作者已发现多种纳米酶,这些纳米酶可在不同环境下表现出不同的活性,主要包括过氧化物酶、氧化酶、过氧化氢酶和超氧化物歧化酶等。目前,已经报道的纳米酶大致可以分为4类,包括金属氧化物纳米酶或硫化物纳米酶(氧化铁、氧化铈、氧化锰和氧化铜等)、碳基纳米酶(碳纳米管、氧化石墨烯和碳点等)、贵金属纳米酶(铂、金、银和钯等)和金属有机框架(MOF)基纳米酶等。与天然酶相比,纳米酶具有很多优势,首先,纳米酶制备方法简单,成本较为低廉,为大规模生产提供了可能性。此外,纳米材料所特有的一些物理化学特性也赋予了纳米酶更多独特的性质,如可以调节纳米粒子的形貌、结构和成分等使其在不同环境下表现出可调节的类酶活性;而且纳米材料所拥有的独特性质,如磁效应、光热效应等,使其具备更广泛的设计空间,可以通过增加光照、热、超声波或磁场等外源因素影响纳米酶的催化行为,这些均可以作为调节纳米酶活性的可行策略。同
关键词
纳米酶 催化活性 纳米材料 传感检测
Keywords
Nanozymes Catalytic activity Nanoparticle Sensing
分类号
O651
[理学—分析化学]
