[所屬分類:行業(yè)動態(tài)] [發(fā)布時間:2023-12-18] [發(fā)布人:邵玉倩] [閱讀次數(shù):] [返回]

研究開發(fā)出基于紅細胞的單原子納米酶
作者：孟凌霄 來源：中國科學報
山東拓普生物工程有限公司  http://www.jlkcpj.cn
12月6日，中國科學院生物物理研究所研究員高利增和北京交通大學教授張金華在《先進科學》雜志發(fā)表論文，提出了一種紅細胞模板化策略，以其豐富的血紅蛋白作為鐵源制備鐵單原子納米酶。
納米酶是一類具有類酶催化性能的納米材料，是新一代人工酶，在生物醫(yī)學領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。自2007年首次發(fā)現(xiàn)四氧化三鐵（Fe3O4）納米顆粒具有類過氧化物酶活性以來，鐵基納米酶在腫瘤催化治療和抗菌等方面受到廣泛關(guān)注。然而，由于鐵原子的利用率較低，納米氧化鐵的催化效率往往低于天然酶。在引入引入單原子設(shè)計后，不可控的鐵原子狀態(tài)不僅影響了納米酶的類酶活性，也使得精確評估其催化效率變得困難。
為了解決這一問題，研究者提出改造紅細胞內(nèi)源鐵模擬辣根過氧化物酶（HRP）的催化活性中心，由運輸氧功能轉(zhuǎn)化為催化功能。每個紅細胞含有約2.6億個血紅蛋白，每個血紅蛋白含有4個包含鐵原子的環(huán)狀血紅素，這使它們成為單原子鐵的理想來源，用以制備模擬HRP活性的納米酶。
為了證明該假設(shè)，研究者將細胞固定、鹽化和熱解碳化等過程相結(jié)合，以紅細胞作為模板，合成了具有均勻單原子Fe的納米酶。這種紅細胞模板納米酶（Erythrocyte-templated nanozymes，ETN）表現(xiàn)出類過氧化物酶（POD）活性，催化H2O2產(chǎn)生羥基自由基（·OH），并且可以通過近紅外（NIR）光照射進一步增強。此外，制備的ETN呈蜂窩狀結(jié)構(gòu)，可作為一種納米海綿促進血液凝固。這些特性使ETN成為一種多功能材料，促進感染傷口的愈合。
中國科學院生物物理研究所研究員高利增和北京交通大學教授張金華為論文通訊作者，中國科學院生物物理研究所博士研究生王曉楠、暨南大學與北京交通大學聯(lián)合培養(yǎng)博士生劉婷為本文共同第一作者，中國科學院生物物理研究所研究員范克龍為該研究給予了指導和幫助。該研究得到國家重點研發(fā)計劃、國家自然科學基金等項目的資助。
相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1002/advs.202307844
（本文內(nèi)容來源于網(wǎng)絡(luò)，版權(quán)歸原作者所有，如有侵權(quán)可后臺聯(lián)系刪除。）