纳米酶由于制备过简单,稳定性高,而且具备纳米材料的理化性质和生物酶的催化特性,因此在传感和检测、医疗、工业和农业等领域得到了广泛的关注。尽管纳米酶具有广阔的应用前景,但在其实际应用中,传统的纳米酶由于体积大且催化能力低而受到限制。单原子纳米酶(SAzymes)因其催化位点呈单原子均匀分布,因此催化效率高,有效地解决了传统纳米酶的缺陷。
近日,东北林业大学孙铁东副教授和陈春霞教授团队详细回顾并总结了SAzymes在生物医学应用中的最新进展和挑战,对不同类型SAzymes的合成策略、活性改良方案和催化机理进行综述,总结并概括了SAzymes在生物传感检测和疾病治疗等不同方面的最新研究进展。同时针对SAzymes在负载率、催化活性、生物相容性、选择性及靶向性等方面的研究前景进行展望。
SAzymes的合成旨在构建单原子结构,其合成策略主要包括湿化学合成法、MOF框架辅助合成法、原子捕获合成法等,但每种合成方法都有着相应的优缺点。针对SAzymes原子掺杂合成技术可有效提高SAzymes的催化活性。SAzymes具有较高的原子利用率,其活性位点呈高度均匀分布,因而具有独特的催化性能。近年来,SAzymes已成功地应用于肿瘤治疗、抗菌、消炎等各种疾病的治疗。此外,生物传感作为现代医学的一个关键领域,现已广泛开发实时、无创、高灵敏度的生物医学传感技术,而在SAzymes介导的生物传感系统中,如糖检测、肽/蛋白检测、过氧化氢检测、癌细胞检测等已取得显著的成效。但SAzymes在提高负载率、催化活性、生物相容性、选择性和靶向性等方面,仍然需要不断改善和进一步的探索与研究。 论文信息 Single-atom Nanozymes for Biomedical Applications: Recent Advances and Challenges Minglu Tang, Jingqi Li, Xinda Cai,. Tiedong Sun,. Chunxia Chen 文章第一作者为东北林业大学硕士研究生唐明璐。 Chemistry – An Asian Journal DOI: 10.1002/asia.202101422