研究开发出基于红细胞的单原子纳米酶

12月6日,中国科学院生物物理研究所研究员高利增和北京交通大学教授张金华在《先进科学》杂志发表论文,提出了一种红细胞模板化策略,以其丰富的血红蛋白作为铁源制备铁单原子纳米酶。 纳米酶是一类具有类酶催化性能的纳米材料,是新一代人工酶,在生物医学领域有着广泛的应用前景。自2007年首次发现四氧化三铁(Fe3O4)纳米颗粒具有类过氧化物酶活性以来,铁基纳米酶在肿瘤催化治疗和抗菌等方面受到广泛关注。然而,由于铁原子的利用率较低,纳米氧化铁的催化效率往往低于天然酶。在引入引入单原子设计后,不可控的铁原子状态不仅影响了纳米酶的类酶活性,也使得精确评估其催化效率变得困难。 为了解决这一问题,研究者提出改造红细胞内源铁模拟辣根过氧化物酶(HRP)的催化活性中心,由运输氧功能转化为催化功能。每个红细胞含有约2.6亿个血红蛋白,每个血红蛋白含有4个包含铁原子的环状血红素,这使它们成为单原子铁的理想来源,用以制备模拟HRP活性的纳米酶。 为......阅读全文

科学家开发新型抗菌纳米酶

中国科学院生物物理研究所研究员高利增团队首次提出将抗菌肽和纳米酶结合的策略,通过计算机模拟从头设计合成了多肽纳米酶,并系统地研究了其特异性杀伤真菌的机制,为新型抗菌药物的研发提供了思路。相关论文7月5日在线发表于《自然-通讯》。纳米酶是具有类酶催化活性的纳米材料,具有高稳定性、高活性、多功能、低成本

连接酶动态变换核酸纳米结构

DNA连接酶凭借其稳定且出众的连接能力,不仅肩负细胞内DNA的损伤修复,更在DNA分子重组中有许多妙用。DNA连接酶修复磷酸骨架的缺口来实现分子间的共价连接从而增强分子结构的稳定性。但你是否有想象过,利用DNA连接酶的特性来实现DNA纳米结构的多样动态变换?在缺口处断裂的磷酸二酯键,是否能分开本就锁

纳米酶试纸条实现疾病检测新突破

  2014年在西非爆发的埃博拉疫情让整个世界震惊。在当时缺乏有效治疗手段的情况下,人们迅速意识到尽早发现和隔离患者对控制疫情的重要意义。尽管RT-PCR、ELISA等技术都发挥了重要作用,但是受当地环境的限制,这些技术很难得到迅速普及。有鉴于此,《Nature》甚至还专门呼吁科学家们开发

研究展望纳米酶催化医学发展前景

近日,阎锡蕴院士团队应邀在《自然综述:生物工程》杂志上发表综述文章,该文全面梳理了纳米酶催化医学的代表性研究进展,探讨了切实可行的体内应用设计策略,展望了纳米酶临床转化的挑战与前景。自从2007年阎锡蕴院士团队首次报道纳米酶以来,全球已有超过420个研究团队陆续发表了上千种不同的纳米酶材料,覆盖了6

低氧激活的蛋白前药催化纳米酶

临床上应用的蛋白质药物大多是在细胞外发挥功能,但是在在细胞质中发挥其生物活性理论上具有更好的效果,但目前却鲜有实现。其主要的限制因素包括:缺乏将蛋白质运送到病变部位组织的高效的细胞内化运载工具、介导跨膜转运进入靶细胞、溶酶体截留、在细胞质中释放具有生物活性的蛋白质。细胞内蛋白治疗的另一个关键问题是如

纳米酶十年:从原创走向领跑

2007年,中科院生物物理所阎锡蕴团队发现的纳米酶入选两院院士评选的年度“中国十大科技进展”。这一发现打破了无机与有机世界的界限,开辟了一个新领域。 10年过去了,阎锡蕴团队继续在纳米酶领域深耕。近3个月来,他们连续发表3篇论文,实现了纳米酶从发现到设计、从检测到肿瘤治疗的目标,补全了纳米

一种高熵纳米酶可用于数字健康中的纳米生物传感

  近日,西北农林科技大学食品科学与工程学院食品安全控制纳米技术团队的唐文志副教授在膳食相关疾病的预测方面取得新进展,提出了一种具有丰富的活性位点和调谐的电子结构PdMoPtCoNi高熵纳米酶(HEzymes)。相关研究成果发表于Advanced Science上。  全球疾病负担研究显示,不合理膳

一种高熵纳米酶可用于数字健康中的纳米生物传感

近日,西北农林科技大学食品科学与工程学院食品安全控制纳米技术团队的唐文志副教授在膳食相关疾病的预测方面取得新进展,提出了一种具有丰富的活性位点和调谐的电子结构PdMoPtCoNi高熵纳米酶(HEzymes)。相关研究成果发表于Advanced Science上。全球疾病负担研究显示,不合理膳食是疾病

纳米酶试纸条:控制埃博拉传播的利器

  曾在西非地区肆虐的埃博拉病毒,令近两万人感染,夺走了上万人的生命。这种在当时缺乏治疗手段的传染病,给人类带来了前所未有的挑战。面对有史以来最为严重的一次疫情,精确诊断成为了发现感染者的关键所在。纳米酶试纸条新技术示意图  《自然》杂志曾发文呼吁,希望科学家能够尽快研制出符合现场检测需求的新技术。

纳米酶催化肿瘤光声成像研究获进展

  12月12日,Nano Letters 杂志在线发表了类外泌体纳米酶小体催化肿瘤光声成像的最新研究成果。研究人员首次利用纳米酶的酶学催化特性,实现了鼻咽癌移植瘤的光声成像。  光声成像结合了纯光学成像的高对比度和纯超声成像的高穿透深度优点,能够提供高对比度和高分辨率的组织成像,是目前非常有应用前

我国研发出纳米酶治疗肿瘤新技术

日前,《自然·通讯》(Nature Communications)杂志在线发表了扬州大学医学院高利增课题组、中国科学院生物物理研究所阎锡蕴课题组合作完成的纳米酶催化治疗肿瘤的最新研究成果。这项研究首次证明,通过对纳米酶多酶体系的体内活性调控,可以将肿瘤代谢产物催化为毒性物质,实现对肿瘤的特异性杀伤。

纳米酶新策略个性化抑制肿瘤生长

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/4/498498.shtm近日,哈尔滨工程大学材料科学与化学工程学院教授盖世丽及所在无机功能材料应用基础研究团队提出了一种癌症光热疗法疗效提升新策略,在该治疗方案指导下的小白鼠实验中,异种移植了4T1肿瘤的小白

纳米复合酶能治疗和预防酒精中毒

  一种具有解酒保肝作用的纳米复合酶,可令醉酒者在十几分钟内恢复清醒,治疗和预防酒精中毒。近日,国际顶级刊物《自然·纳米技术》发表了南开大学化学学院高分子化学研究所史林启教授,与美国加州大学洛杉矶分校卢云峰教授等多个课题组合作完成的一项目成果。   据介绍,酒精氧化酶和过氧化氢酶可分解酒精,这两种

具有高漆酶活性的纳米材料被合成

  近日,四川农业大学理学院“功能生物材料与分析新方法”研究团队通过简单的制备方法,成功的合成了具有高漆酶活性的CuNi/CoMoO4纳米材料,并且通过理论计算阐明了其催化机理。研究成果在化工领域国际权威期刊《Chemical Engineering Journal》(中科院TOP期刊,IF2019

研究开发“自旋工程”调控纳米酶活性新策略

  中国科学院生物物理研究所范克龙研究团队、西安交通大学张明真研究团队及合作者受天然漆酶多铜活性中心的启发,提出了一种“自旋工程”策略,通过精准调控二维金属有机框架(MOF)纳米酶中铜的自旋态,成功打破了活性与选择性的制约关系,实现了木质素的高效定向降解,并据此开发出一种高性能、环保的木质素基环氧粘

单原子纳米酶设计及应用研究获进展

  1月29日,《德国应用化学》(Angewandte Chemie International Edition)杂志在线发表了单原子纳米酶仿生设计的最新研究成果。这项工作有助于理解纳米酶的催化机理,并促进纳米酶在生物催化领域的发展。  自从2007年Fe3O4纳米材料蕴含酶学特性(Nature N

蛋白冠调控纳米酶活性研究获新进展

近日,国家纳米科学中心陈春英院士、吴晓春研究员和中国科学院高能物理研究所王黎明研究员团队合作,在蛋白冠调控纳米酶活性研究领域获新进展,相关研究已在《美国化学会志》发表。纳米酶表面吸附蛋白的形状影响催化活性的机制。受访者供图纳米酶是一类具有类似天然酶催化活性的功能性纳米材料。目前,已有上千种具有类酶活

评估碳纳米材料毒性的生物发光酶测试系统

   在俄罗斯科学基金会支持下,俄科院西伯利亚分院克拉斯诺亚尔斯克科学中心和西伯利亚联邦大学的科学家组成的团队开发出一种生物发光酶测试系统,用于评估碳纳米材料的毒性。该系统具有简单、快速、灵敏度高的特点,这项研究成果发表在《体外毒理学》(Toxicology in Vitro)杂志上。   纳米技术

青岛能源所在仿酶纳米材料研究中取得进展

  过氧化物酶在制药、临床诊断、生物传感、食品安全、遗传育种、环境保护、化工催化领域具有广泛应用价值。然而天然酶存在诸如制备过程复杂、稳定性差等难题。作为过氧化物酶的替代物,仿酶纳米材料(又称纳米酶)具有价廉、稳定性高、表面积大、催化活性强等优势。但是,大多数仿过氧化物酶纳米材料只在酸性条件下表现出

研究开发出基于红细胞的单原子纳米酶

  12月6日,中国科学院生物物理研究所研究员高利增和北京交通大学教授张金华在《先进科学》杂志发表论文,提出了一种红细胞模板化策略,以其丰富的血红蛋白作为铁源制备铁单原子纳米酶。  纳米酶是一类具有类酶催化性能的纳米材料,是新一代人工酶,在生物医学领域有着广泛的应用前景。自2007年首次发现四氧化三

单原子纳米酶设计及应用研究获进展

  1月29日,《德国应用化学》(Angewandte Chemie International Edition)杂志在线发表了单原子纳米酶仿生设计的最新研究成果。这项工作有助于理解纳米酶的催化机理,并促进纳米酶在生物催化领域的发展。  自从2007年Fe3O4纳米材料蕴含酶学特性(Nature N

新型纳米酶可“刷”掉过量眼表活性氧

近日,复旦大学附属眼耳鼻喉科医院黄锦海、周行涛团队与上海理工大学教授李贵生团队合作,研发了一种新型纳米酶,可有效清除眼部过量的活性氧,加速角膜上皮修复,促进泪液分泌和眼表稳态恢复,为干眼症的干预提供了新思路。相关研究以封面论文的形式发表于《先进功能材料》。干眼是一种极常见的眼科疾病,临床表现为眼干、

新型纳米酶可“刷”掉过量眼表活性氧

  近日,复旦大学附属眼耳鼻喉科医院黄锦海、周行涛团队与上海理工大学教授李贵生团队合作,研发了一种新型纳米酶,可有效清除眼部过量的活性氧,加速角膜上皮修复,促进泪液分泌和眼表稳态恢复,为干眼症的干预提供了新思路。相关研究以封面论文的形式发表于《先进功能材料》。  干眼是一种极常见的眼科疾病,临床表现

分子印迹使纳米酶特异性提升百倍

  纳米酶是指具有类似酶催化活性的无机纳米材料,由于比传统的蛋白酶具有更高的稳定性和更低的制备成本,近年来纳米酶的制备与应用引起了越来越多的关注。底物的选择性是酶的基本特征之一,然而纳米酶材料并不具备像蛋白酶一样的选择性,这在一定程度上限制了纳米酶的进一步发展。绝大多数的蛋白质酶都具有特异性的底物结

中科院单原子纳米酶理性设计研究获进展

  5月6日,Nature Catalysis发表了题为Matching the kinetics of native enzymes with a single-atom iron nanozyme的研究文章。该研究设计了一种以FeN3P为中心的单原子纳米酶(FeN3P-SAzyme),通过磷和氮

新型纳米酶可全周期促糖尿病伤口愈合

  近日,西安交通大学金属材料强度全国重点实验室最新成果发表于《生物材料》。该成果针对糖尿病感染伤口提出了一种具有应用潜力的“全阶段”管理策略,集成感染控制、免疫调节以及促进神经血管生成与细胞外基质重塑于一体,为糖尿病感染伤口的治疗提供了新思路。  糖尿病伤口长期难以愈合,主要归因于其病理性微环境,

科学家首次发现氧化铁纳米颗粒模拟酶

《自然—纳米技术》:拓展了磁性纳米颗粒的应用范围  中国科学院生物物理研究所阎锡蕴研究小组的《氧化铁纳米颗粒具有过氧化物酶活性》一文,日前在9月份出版的《自然—纳米技术》杂志上发表。该刊物同时配发的评论文章《氧化铁纳米颗粒:蕴藏的功能》称:“阎锡蕴、柯沙和同事们首次发现氧化铁纳米颗粒具有类似过氧化物

纳米酶十年:实现从检测到肿瘤治疗的目标

2007年,中科院生物物理所阎锡蕴团队发现的纳米酶入选两院院士评选的年度“中国十大科技进展”。这一发现打破了无机与有机世界的界限,开辟了一个新领域。 10年过去了,阎锡蕴团队继续在纳米酶领域深耕。近3个月来,他们连续发表3篇论文,实现了纳米酶从发现到设计、从检测到肿瘤治疗的目标,补全了纳米

Advanced-Science:纳米酶作为催化佐剂能提高鼻腔黏膜免疫

  近日,Advanced Science在线发表了中国科学院生物物理研究所/中国科学院纳米酶工程实验室高利增课题组的一篇研究论文。该工作提出了以纳米酶作为催化佐剂提高鼻腔黏膜免疫的策略。  流行性感冒是由流感病毒引发的呼吸道传播疾病,历史上每次流感病毒的大流行都给人类健康和社会经济造成巨大损失。目

生物物理所发表关于纳米酶催化医学的综述文章

  近日,中国科学院生物物理研究所阎锡蕴院士团队在《自然综述-生物工程》(Nature Reviews Bioengineering)上发表了题为Designing nanozymes for in vivo applications的综述文章。该文章全面梳理了纳米酶催化医学的代表性进展,探讨了可行