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含氧碳纳米管的酶活性其在细菌感染治疗中的应用

时间:2021-04-05
本文摘要:[张]天然酶具有较高的基质选择性和生物催化性能,在保守条件下具有极高的生物反应催化效率。但是天然酶的低稳定性、低敏感性、不可重复使用的特点妨碍了其在各个领域的实际应用。 为了解决这些困难,用于纳米材料模拟的天然酶的活性已经沦落为目前的研究热点。非金属纳米酶最重要的组成部分之一碳纳米管及其衍生物受到了研究人员的普遍关注。 但是,以碳纳米管为基础的纳米酶在生物催化性能低,中性环境中完全没有催化活性,因此在生物医学中应用的可能性相当大。

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[张]天然酶具有较高的基质选择性和生物催化性能,在保守条件下具有极高的生物反应催化效率。但是天然酶的低稳定性、低敏感性、不可重复使用的特点妨碍了其在各个领域的实际应用。

为了解决这些困难,用于纳米材料模拟的天然酶的活性已经沦落为目前的研究热点。非金属纳米酶最重要的组成部分之一碳纳米管及其衍生物受到了研究人员的普遍关注。

但是,以碳纳米管为基础的纳米酶在生物催化性能低,中性环境中完全没有催化活性,因此在生物医学中应用的可能性相当大。(威廉莎士比亚,Northern Exposure(美国电视连续剧),健康)[成果概述]最近,中国科学院长春应用化学研究所谷晓康团队利用环保方法制作了水解碳纳米管(O-CNTS),模拟天然过氧化物酶。与此同时,通过融合理论计算和实验结果表明,水解碳纳米管的酶活性来自其表面非常丰富的氧气作用团。

其中,水解碳纳米管表面的羰基是催化过程的活性部位,羧基和羟基是竞争诱导部位。羧基比羟基对基质有更强的融合能力,对催化反应的诱导度更强。

通过与催化剂点的竞争融合基质,减少催化剂性能的这一机制被定义为“竞争抑制作用”。该小组通过化学方法进一步增加了表面羧基的数量,提高了O-CNTS的催化活性。O-CNTS可以模拟生理条件下的过氧化物酶,因此催化过氧化氢产生羟基自由基,该组将水解碳纳米管与近微量过氧化氢结合,用作伤口细菌感染的化学疗法,预防用过量过氧化氢净化细菌的一系列副作用。

图1O-CNTS模拟天然过氧化物酶的催化机理也与2O-CNTS及其衍生物的密切关系:(a)PH,BA,andBrPE的分子结构式(B) P-CNTS,O-CNTS,O-CNTS P-CNTs的过氧化物酶活性(B)浓度不同的o-CNTs的过氧化物酶活性(C)是温度/ph对o-CNTs酶活性的影响(d) o-CNTs及其衍生物的酶活性比较(e) o-口腔感染的示意图血管组成的定量评价[摘要]为保护绿色环境,制备了制备方法、具有高效过氧化物酶活性的O-CNTS,计算融合理论,进行实验,说明了酶活性的机制。另一方面,使用纳米酶作为伤口细菌感染的化疗,可以预防过度使用过氧化氢清除细菌的副作用。

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