纳米酶是一类蕴含酶学特征的纳米质料，可以或许于心理或者极度前提下催化酶的底物，具备近似在自然酶的酶促反映动力学，而且可以作为酶的替换品用在人类康健。自从2007年初次报导以来，全世界已经经有55个国度的420个研究单元陆续报导了近1200种差别纳米质料的纳米酶活性，其催化类型涵盖了氧化还原酶、水解酶、裂合酶以及异构酶等。纳米酶是多学科交织交融的范例，2022年被IUPAC评为十年夜化学新兴技能。颠末十几年成长，于从事化学、酶学、质料、生物、医学、理论计较等多范畴科学家配合推进下，如今纳米酶已经经成为新的研究热门。

碳点(C-dots)作为一类光致发光纳米质料，因其怪异的性子，于已往10年遭到了极年夜研究存眷。碳点具备粒径小、易制备、成本低等长处，其外貌富厚的含氧官能团，如羰基、羧基、羟基等，使碳点具备精良的水溶性以及易在功效化的特色。是以，碳点于传感、生物成像、发光二极管、疾病医治等方面显示出伟大运用潜力。此外，碳点因为其小尺寸效应以及富厚的活性位点而体现出催化活性，但以往所报导的碳点纳米酶重要集中在其过氧化物酶活性，关在设计具备高抗氧化活性的碳点纳米酶的报导较为稀有。研究团队设计了具备超高类SOD活性的碳点纳米酶（活性 10000 U/mg），并哄骗外貌布局定向调控计谋以及理论计较展现了其催化机制。研究成果注解碳点SOD纳米酶的羟基以及羧基可以或许经由过程氢键与超氧阴离子联合，与 -系统共轭的羰基则篡夺超氧阴离子的一个电子，孕育发生氧气以及还原态碳点。还原态碳点被另外一个超氧阴离子氧化回初始状况并孕育发生过氧化氢。体外试验成果显示碳点纳米酶可选择性靶向氧化毁伤的细胞，并定位到线粒体，这对于从源头上断根胞内ROS很是有益。联合其高催化活性，乐成地将碳点SOD纳米酶运用在抵御体内缺血性中风惹起的氧化应激，并取患上精良的医治效果。此外，碳点SOD纳米酶具备不变性高、制备轻易、成本低廉、易在范围化出产等长处，降服了自然酶的局限性，于工业、医学、生物等范畴揭示出伟大的运用潜力。

碳点SOD纳米酶的制备、催化机制及其于缺血性中风医治中的运用

上述研究结果以《剖析碳点纳米酶超氧化物歧化酶活性的催化机制》为题揭晓于《天然通信》（Nature Co妹妹unications）上，西安交通年夜学根蒂根基医学院大作慧、中科院生物物理研究所贺久洋、陈雷为配合第一作者，中科院生物物理研究所阎锡蕴院士、范克龙研究员，南开年夜学庞代文传授及西安交通年夜学根蒂根基医学院刘翠副传授以及张明真研究员为论文配合通信作者，西安交通年夜学根蒂根基医学院为论文第一通信单元。

论文链接：https://doi.org/10.1038/s41467-023-35828-2

生物体内存于级联催化反映，即于连锁的酶促反映历程中，前一反映的产品是后一反映的底物，每一举行一次催化反映，就使调治旌旗灯号孕育发生一次放高文用。生物体内的级联催化反映体系经由过程将多种酶限定于亚细胞区室中来确保正确的旌旗灯号转导以及有用的代谢。经由过程降低散布势垒、提高中间体的局部浓度以及改良整个反映的原子经济性，得到了优在传统多步反映的上风。课题组将高活性碳点SOD纳米酶(CNDs)与铂纳米颗粒(Pt)联合，设计开发了一种具备高效级联（SOD-CAT）纳米酶活性的Pt@CNDs纳米酶，不只解决碳点SOD纳米酶催化产品（H2O2）的氧化毒性问题，终极将自由基转化为生物保险的水以及氧气，阐扬级联放年夜催化活性，并且于活体抗炎方面具备优秀的效果。

Pt@CNDs级联纳米酶的合成及断根活性氧（ROS）

上述研究结果以《SOD/CAT级联催化活性的Pt@CNDs纳米酶用在抗氧化医治研究》为题揭晓于《今日纳米》（Nano Today）上，西安交通年夜学根蒂根基医学院张玉洁、大作慧为配合第一作者，西安交通年夜学第一从属病院肝胆外科涂康生研究员及西安交通年夜学根蒂根基医学院张明真研究员以及刘翠副传授为论文配合通信作者。西安交通年夜学从属病院肝胆外科为论文第一通信单元。

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.nantod.2023.101768

有用联合纳米酶的理化特征以及酶的活性将为疾病医治提供新思绪。然而怎样设计兼具精良理化性子以及酶活性的纳米酶仍是纳米酶学中的一浩劫题。课题组开发了一种新型的荧光碳点（C-dot）超氧化物歧化酶（SOD）纳米酶，其荧光发射波长为683 nm，绝对于量子产率高达14%，并显示出跨越4000 U/mg的SOD酶活性，这为纳米酶自己于体内的生物漫衍成像以及医治炎症疾病提供了伟大潜力。经由过程����APP外貌润色，研究职员展现了碳点外貌的羧基、羟基以及氨基都与SOD的酶活性紧密亲密相干。碳点外貌的羧基、羟基以及氨基都可经由过程氢键捕捉超氧阴离子。而碳点外貌缺电子布局可以或许篡夺超氧阴离子的一个电子，天生了氧气以及还原态碳点。因为碳点上年夜 -系统（C=C/C=N）与其得到的电子造成p- 共轭，从而不变了中间产品（还原态碳点）。随后，另外一个超氧化物从还原态碳点中篡夺一个电子，天生H2O2，而碳点的布局患上以恢复。此外，碳点纳米酶能有用地进入细胞，于线粒体中堆集，并经由过程断根ROS以及降低促炎症因子的程度来掩护活细胞免受氧化毁伤。体内试验成果注解碳点SOD纳米酶具备炎症靶向性，其对于小鼠急性肺毁伤的医治效果与临床药物地塞米松相称。这些研究结果将促成具备高催化活性以及精良荧光机能的超小纳米酶的开发，并鞭策其于炎症性疾病医治中的运用。

荧光/SOD酶活性双功效碳点的催化机制研究及其于急性肺毁伤医治中的运用

上述研究结果以《红色荧光发射的碳点超氧化物歧化酶纳米酶用在改良急性肺毁伤以及生物成像》为题揭晓于《进步前辈功效质料》（Advanced Functional Materials）上，西安交通年夜学根蒂根基医学院副传授刘翠以及华中科技年夜学协以及深圳病院胸外科范文斌副主任医师为论文配合第一作者，深圳年夜学朱敏荣副传授、中科院生物物理研究所范克龙研究员以及深圳市微纳生物传感重视点试验室罗擎颖副研究员为论文配合通信作者。西安交通年夜学根蒂根基医学院为论文第一通信单元。

论文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adfm.202213856

炎症性肠病(infla妹妹atory bowel disease, IBD)是一种慢性非特同性的肠道炎症性疾病，重要包孕溃疡性结肠炎(ulcerative colitis, UC)以及克罗恩病(Crohn s disease, CD)。UC局限在结肠，浅表黏膜炎症向近端持续延长，可致使溃疡、年夜出血、中毒性巨结肠以及暴发性结肠炎；而CD可累及消化道的任何部门，病变凡是不持续，以透壁性炎症为特性，可致使纤维化狭小、瘘管以及脓肿等并发症。临床上，IBD的医治手腕重要包孕非靶向疗法(如氨基水杨酸盐、糖皮质激素以及免疫调治剂)以及靶向生物疗法(如抗TNF制剂)。遗憾的是，这些药物仅为对于症医治而不克不及治愈疾病。是以，成长IBD诊疗新技能、新要领，将为其综合防治提供有用依据，具备庞大社会需求。

课题组与第四军医年夜学西京病院梁洁传授团队互助，经由过程热溶剂法，哄骗谷胱甘肽以及生物素合成为了一种多功效碳点纳米质料。该碳点具备精良的SOD酶活性，羟基自由基断根威力及较好的荧光机能。于IBD模子中，该纳米酶不单可以改良肠道炎症，且可以用在肠道于体荧光成像。是以，该研究拓展了抗氧化纳米酶于IBD医治中的运用。

兼具荧光成像/SOD酶活性的碳点纳米酶合成及其于IBD医治中的运用

上述研究结果以《具备类超氧化物歧化酶活性以及红色荧光的多功效碳点用在炎症性肠病的医治》为题揭晓于《碳》（Carbon）上，西安交通年夜学根蒂根基医学院马雅娜为论文第一作者，第四军医年夜学西京病院梁洁传授，西安交通年夜学根蒂根基医学院刘翠副传授及张明真研究员为论文配合通信作者。西安交通年夜学根蒂根基医学院为论文第一通信单元。

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.carbon.2023.01.006

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