研究概述

微生物抗生素耐药性的威胁不断升级，加剧了全球细菌感染的危机。 纳米酶有望提供解决方案。

基于此，2024年11月18日，福州大学唐点平教授、翁祖铨教授、黄达副教授在国际期刊Angewandte Chemie International Edition发表题为《Tailored Metal-Organic Framework-Based Nanozymes for Enhanced Enzyme-Like Catalysis》的研究论文。

在这里，研究人员报告了一种均相催化结构的铂（Pt）纳米簇，具有精细调控的金属-有机框架（ZIF-8）通道结构，用于治疗感染性伤口。

催化位点归一化显示，具有精细调控孔隙结构的Pt聚集体结构的活性位点具有14.903×105 min-1的催化能力，比ZIF-8中单分散状态下的Pt粒子（0.793×105 min-1）高出18.7倍。

原位测试揭示，纳米酶界面上过氧化氢从均相裂解到异相裂解的变化是提高纳米酶活性的关键原因之一。 密度泛函理论和反应界面动力学模拟共同决定了催化中心和底物通道的作用。

代谢组学分析表明，开发的纳米酶与活性氧物种协同工作，可以有效阻断细菌内的能量代谢途径，导致自发性凋亡和细菌破裂。

这项开创性的研究阐明了调控人工酶活性的新思路，并为开发高效的抗生素替代品提供了新的视角。

图文解读

图1：Pt基纳米催化剂的合成与表征

图2：Pt催化剂纳米酶活性的测定

图3：ZIF-8-pPt纳米酶对小鼠细菌感染伤口的有效催化治疗

文献信息

Tailored Metal-Organic Framework-Based Nanozymes for Enhanced Enzyme-Like Catalysis, Angewandte Chemie International Edition, 2024.