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纳米酶在抗生素检测中的应用进展

科学通报 2024年第4期69卷 553-564页

作者：邱星晨范存霞白瑞唐梓尧谷雨李长明苏州科技大学材料科学与工程学院苏州215009 苏州科技大学物理科学与技术学院苏州215009 苏州科技大学环境科学与工程学院苏州215009

近年来,抗生素作为一种基础治疗药物已经被广泛应用于医学、畜牧业和水产养殖业中,但是由于其过度使用导致的抗生素残留也对生态环境以及人类健康构成了严重威胁.抗生素残留会持续通过生态与生物累积危害人与动物健康,因此对环境样本抗... 详细信息

近年来,抗生素作为一种基础治疗药物已经被广泛应用于医学、畜牧业和水产养殖业中,但是由于其过度使用导致的抗生素残留也对生态环境以及人类健康构成了严重威胁.抗生素残留会持续通过生态与生物累积危害人与动物健康,因此对环境样本抗生素残留进行有效监测具有十分重要的意义.纳米酶是一类具有类酶催化活性的功能纳米材料,是新一代人工酶,具有高稳定性、独特的化学性质、易于表面调节和生物相容性等诸多优点,解决了天然酶制备困难、成本高、易失活等问题.本文综述了近年来基于纳米酶的抗生素传感策略的最新研究进展,着重阐述了不同种类纳米酶的作用机制和在抗生素检测方面的研究现状,并对纳米酶传感器的发展前景作了进一步的展望,可为设计高性能基于纳米酶的抗生素传感装置提供理论依据和实际应用的范例,从而为利用纳米酶设计新型传感器提供新思路.

关键词：抗生素纳米酶比色荧光传感器

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纳米酶在肿瘤催化诊疗方面的应用（英文）

生物化学与生物物理进展 2018年第2期45卷 237-255页

作者：杨博文陈雨施剑林中国科学院上海硅酸盐研究所高性能陶瓷和超微结构国家重点实验室上海200050 中国科学院大学北京100049

作为一个特殊的交叉学科前沿,纳米酶在近几年来引起了科学界的广泛关注.自2007年首次发现四氧化三铁纳米材料具有类似辣根过氧化物酶的催化特性以来,纳米酶的研究迅速兴起.纳米酶在纳米尺度的特殊理化性质赋予它们优越的催化性能,以应... 详细信息

作为一个特殊的交叉学科前沿,纳米酶在近几年来引起了科学界的广泛关注.自2007年首次发现四氧化三铁纳米材料具有类似辣根过氧化物酶的催化特性以来,纳米酶的研究迅速兴起.纳米酶在纳米尺度的特殊理化性质赋予它们优越的催化性能,以应用于各方面,例如癌症的诊断和治疗.本文重点介绍近年来催化化学的发展所促进的纳米医学在肿瘤诊疗方面的应用,以及纳米酶的研究现状和未来的展望.通过合理地将催化化学与临床纳米诊疗医学相结合,这些新型的纳米酶及其在肿瘤成像和治疗方面优越的催化性能,将会极大地促进纳米医学新子学科的产生.

关键词：纳米酶癌症诊疗催化纳米医学

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纳米酶:结合天然酶和人工催化的力量

中国科学院院刊 2024年第5期39卷 809-820页

作者：杜鹏高利增焦健范克龙阎锡蕴中国科学院科技战略咨询研究院北京100190 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北京100101 中原纳米酶实验室郑州451163 郑州大学基础医学院纳米酶医学研究中心郑州450001

纳米酶代表了一类新型人工酶和生物催化剂,打破了无机与有机生命的界限。它既有纳米材料的理化特性,也有独特的类酶催化活性。同时,这些理化特性有可能会调控催化活性,使得纳米酶跟天然酶、传统的模拟酶和化学催化剂区别开来。纳米酶有... 详细信息

纳米酶代表了一类新型人工酶和生物催化剂,打破了无机与有机生命的界限。它既有纳米材料的理化特性,也有独特的类酶催化活性。同时,这些理化特性有可能会调控催化活性,使得纳米酶跟天然酶、传统的模拟酶和化学催化剂区别开来。纳米酶有比较好的稳定性、耐高温、低温、耐酸碱、活性可调且多功能,目前受到了广泛关注,在生物医药、环境治理、绿色农业、新能源等领域展现出巨大的应用前景,并初步形成了相应的学科框架。为了更好地推动纳米酶的发展,拓展对纳米酶的认识,文章回顾了纳米酶发现,分析凝练了纳米酶的学科特点及其结构,综述了纳米酶的应用,并展望了未来的发展趋势。

关键词：纳米酶新材料天然酶催化人工酶交叉学科

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纳米酶传感器在现场即时检测领域的应用进展

分析化学 2023年第5期51卷 800-810页

作者：张玉宋志敏杜衍中国科学院长春应用化学研究所电分析化学国家重点实验室中国科学技术大学应用化学与工程学院

现场即时检测（Point-of-care testing, POCT）是一种不受场地空间、大型精密仪器、专业技术人员需求以及检测周期的限制，可即时、便携获得准确的检测结果的方法。近年来，基于POCT设备开发的检测方法层出不穷，尤其是利用信号转换策... 详细信息

现场即时检测（Point-of-care testing, POCT）是一种不受场地空间、大型精密仪器、专业技术人员需求以及检测周期的限制，可即时、便携获得准确的检测结果的方法。近年来，基于POCT设备开发的检测方法层出不穷，尤其是利用信号转换策略构建了一系列快速、灵敏的传感器，在疾病诊断、健康管理、环境监测和应急响应分析等领域得到了广泛应用。纳米酶稳定性高、成本低、制备简单且具有多样酶活性，可针对不同目标物灵活构建传感方法，便于对接商品化POCT设备。本文归纳总结了近年来纳米酶传感器在POCT领域的研究进展，对基于颜色、压强、温度、pH值、葡萄糖浓度以及电化学响应为读出信号的检测方法进行了介绍，对当前检测技术存在的问题进行了分析，并讨论了其面临的挑战和未来的发展方向。

关键词：纳米酶传感器现场即时检测便携式设备评述

纳米酶增强免疫层析法定量检测血液中的降钙素原

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分析化学 2024年第8期52卷 1082-1093页

作者：郑玥林童熊勇华许梦硕严喜鸾郭徐静杨磊郭亮南昌大学食品科学与资源挖掘全国重点实验室南昌大学中德联合研究院南昌大学药学院

建立了一种以金、铂纳米粒子修饰的金属有机框架材料（MAP）为标记物的降钙素原（Procalcitonin,PCT）快速定量免疫层析检测方法。本方法以静电吸附法制备的MAP-抗PCT单克隆抗体偶联物为检测探针，将抗PCT多克隆抗体和羊抗鼠IgG分别喷... 详细信息

建立了一种以金、铂纳米粒子修饰的金属有机框架材料（MAP）为标记物的降钙素原（Procalcitonin,PCT）快速定量免疫层析检测方法。本方法以静电吸附法制备的MAP-抗PCT单克隆抗体偶联物为检测探针，将抗PCT多克隆抗体和羊抗鼠IgG分别喷涂硝酸纤维素（NC）膜构建试纸条的检测线和质控线，采用基于信号放大的夹心免疫法定量检测PCT。结果表明，MAP免疫层析试纸条具有灵敏度高、特异性强和稳定性好等优点，利用其检测PCT的动态检测范围为0.61 pg/mL～320 ng/mL，检出限为0.25 pg/mL，日内和日间精密度（RSD)均小于15%。实际样品检测结果表明，本方法仅需微量样本即可检测全血中PCT的浓度，对于炎症反应的早期诊断、监测治疗及预后判断具有重要意义。

关键词：侧流免疫层析法降钙素原快速检测纳米酶

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铜基纳米酶的特性及其生物医学应用

无机材料学报 2023年第5期38卷 489-502页

作者：牛嘉雪孙思柳鹏飞张晓东穆晓宇天津大学医学工程与转化医学研究院天津300072 天津大学理学院天津300350

天然酶对维持生物体生命活动的正常运行具有重要意义,但天然酶固有的缺点诸如不稳定、反应条件苛刻和提纯成本高等限制了其广泛应用。与天然酶相比,具有高稳定性、低成本、便于结构调控与改性等优点的纳米酶吸引了科学家们的关注。纳米... 详细信息

天然酶对维持生物体生命活动的正常运行具有重要意义,但天然酶固有的缺点诸如不稳定、反应条件苛刻和提纯成本高等限制了其广泛应用。与天然酶相比,具有高稳定性、低成本、便于结构调控与改性等优点的纳米酶吸引了科学家们的关注。纳米酶的类天然酶活性和选择性使其在生物医学、环境治理、工业生产等领域得到广泛应用。铜作为人体内必需元素和天然酶活性中心金属之一,铜基纳米酶受到了人们广泛的关注和研究。本综述重点介绍了铜基纳米酶的分类,包括铜纳米酶、氧化铜纳米酶、碲化铜纳米酶、铜单原子纳米酶和铜基金属有机框架材料纳米酶等,并阐述了铜基纳米酶的酶学特性和催化机理,总结了铜基纳米酶在生物传感、伤口愈合、急性肾损伤和肿瘤治疗等方面的应用,最后对铜基纳米酶面临的挑战和未来的发展方向进行了总结和展望。

关键词： Cu 纳米酶类酶活性生物医学应用综述

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贵金属基纳米酶的研究进展

高等学校化学学报 2021年第4期42卷 1188-1201页

作者：蔡瑞刘建波吴晓春国家纳米科学中心纳米科学卓越研究中心中国科学院纳米标准与检测重点实验室北京100190 中国科学院大学北京100049 枣庄学院光电工程学院枣庄277160

贵金属纳米材料在纳米尺度具有独特的光学、电学性质及优异的催化性能,是一类重要的功能纳米材料.基于贵金属材料的纳米酶研究是贵金属纳米材料在生物医学领域的一个前沿研究方向.贵金属基纳米酶具有特殊的光学性质、较好的化学稳定性... 详细信息

贵金属纳米材料在纳米尺度具有独特的光学、电学性质及优异的催化性能,是一类重要的功能纳米材料.基于贵金属材料的纳米酶研究是贵金属纳米材料在生物医学领域的一个前沿研究方向.贵金属基纳米酶具有特殊的光学性质、较好的化学稳定性、可调控的类酶活性及良好的生物相容性,是目前纳米生物医学领域的热点研究材料.本文总结了贵金属基纳米酶的活性种类、活性机理、活性调控以及在生物医学等领域的潜在应用.

关键词：贵金属纳米酶催化检测疾病诊疗

锰-铜双金属层状硅酸盐纳米酶的构筑及类酶活性

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高等学校化学学报 2022年第8期43卷 145-153页

作者：何贝贝杨葵华吕瑞绵阳师范学院化学与化学工程学院绵阳621000 西南科技大学环境与资源学院绵阳621010

采用一步溶胶凝胶法,在室温下合成了一种含有锰、铜的双金属层状硅酸盐(AMCP),并探究了其类漆酶和类过氧化物酶活性.结果表明, AMCP具有与天然黏土类似的层状结构,且结构中多价态的锰和铜使其具有优异的类漆酶和类过氧化物酶活性.此外,... 详细信息

采用一步溶胶凝胶法,在室温下合成了一种含有锰、铜的双金属层状硅酸盐(AMCP),并探究了其类漆酶和类过氧化物酶活性.结果表明, AMCP具有与天然黏土类似的层状结构,且结构中多价态的锰和铜使其具有优异的类漆酶和类过氧化物酶活性.此外,与天然酶相比, AMCP在极端温度和pH值下具有更强的耐受性,当温度高于70℃后,天然酶完全失活,而AMCP仍保留了80%以上的活性,而在pH=3~9条件下AMCP依然保持90%左右的催化活性.随后,进一步探究了其类酶活性机理,证实了锰、铜之间的电子传导可加速活性位点中铜电对的循环,从而促进活性氧的产生,提高其类酶催化活性.本研究为高效多酶活性纳米酶的构筑提供了参考,也可为双金属层状硅酸盐在生物传感、疾病诊疗及环境修复等领域的应用奠定了基础.

关键词：纳米酶层状硅酸盐双金属材料多酶活性

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纳米酶在生物医药领域应用的研究进展

中国药学杂志 2023年第20期58卷 1801-1813页

作者：艾永建何梦崎梁琼麟清华大学化学系生命有机磷化学及化学生物学教育部重点实验室国家中医药管理局中药化学重点实验室合成与系统生物学中心清华大学-北京大学生命科学联合中心北京100084

纳米酶是一类既有纳米材料的独特性能,又有催化功能的模拟酶。近年来,由于交叉学科的爆炸式发展,关于纳米酶的研究呈指数性增长。为了突出纳米酶在生物医药领域的研究成果,帮助相关研究人员了解纳米酶在该领域的研究现状,本文概述了纳... 详细信息

纳米酶是一类既有纳米材料的独特性能,又有催化功能的模拟酶。近年来,由于交叉学科的爆炸式发展,关于纳米酶的研究呈指数性增长。为了突出纳米酶在生物医药领域的研究成果,帮助相关研究人员了解纳米酶在该领域的研究现状,本文概述了纳米酶在生物医药领域的应用研究新进展。从纳米酶在疾病治疗和疾病诊疗一体化研究两个方面出发,总结了纳米酶在生物医药领域的研究进展。在疾病治疗领域,纳米酶用于肿瘤、炎症、细菌感染和心脑血管相关疾病治疗的应用研究。总结了纳米酶联合光声成像、磁共振成像与和光热成像技术等在疾病诊疗一体化领域的研究新进展。对纳米酶未来的研究方向和发展趋势进行了展望。

关键词：模拟酶纳米酶生物医药应用疾病治疗诊疗一体化