四川高校研發可用于環境傳感領域的納米酶

近日，四川農業大學理學院“功能生物材料與分析新方法”課題組在納米酶分析傳感方面取得新進展，在環境科學領域國際權威期刊《Journal of Hazardous Materials》(中科院1區，TOP期刊，IF2019=9.038)在線發表了題為“Hollow MnFeO oxide derived from MOF@MOF with multiple enzyme-like activities for multifunction colorimetric assay of biomolecules and Hg2+”的研究論文，文章中文名字為《金屬有機框架MOF@MOF衍生的具有多酶活性的中空MnFeO氧化物，用于多功能比色檢測生物分子和汞(II)離子》，(https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2020.123979)。

納米酶是指具有類酶催化活性的功能納米材料，過氧化物酶和氧化物酶是一種鐵基模擬酶，可以催化過氧化氫，氧化酚類和胺類化合物，應用于環境催化、造紙、食品、生物合成等眾多領域。然而，由于納米酶的活性中心及催化過程非常復雜，仿生構建具有多酶活性的納米酶一直是該領域的難點和挑戰。

過氧化氫和半胱氨酸在生物體內因其異常的濃度水平會引起心臟病、神經退行等其它綜合癥。此外，過量的汞(II)離子也會對人體腦、神經和內分泌系統造成損害。受到過氧化物酶催化活性中心結構的啟發，本文利用離子調制、巰基乙酸蝕刻并結合煅燒技術制備了一種中空MnFeO氧化物。并首次證明了可以通過調節pH值突顯其中空MnFeO氧化物的內在氧化酶和過氧化物酶特性，提出了無酶多功能檢測過氧化氫、半胱氨酸和汞(II)離子的比色傳感新策略，構建了一種具有多酶活性的多功能比色生物傳感器。為了更深入地探討該納米酶的催化性能與催化機理，我們深入開展了多酶活性的酶學性質、動力學、自由基分析、形貌及合成條件對活性的影響、同其它納米酶的對比等方面的研究。該研究為后續的生物醫學和環境監測領域奠定了一定的基礎。

四川農業大學理學院生物資源化學碩士生黨陽和代昌蓮同學為論文的共同第一作者，理學院饒含兵教授為論文通訊作者，該研究得到了國家自然科學基金項目和四川農業大學“雙支計劃”團隊的支持。