酵素纳米发动机在恶劣条件下生存,由金属有机框架启用封装
Xiaoxia Liu1, Yong Wang2, Liying Wang1
1School of Materials Science and Engineering, and Sauvage Laboratory for Smart Materials, Harbin Institute of Technology (Shenzhen), Shenzhen, Guangdong, 518055, China.
Small (Weinheim an der Bergstrasse, Germany)
|November 22, 2023
概括
酶纳米机被金属有机框架 (MOF) 保护,以抵御恶劣的环境. 这种MOF外保留了酶活性,并增强了纳米电机推进,推进了生物医学应用.
科学领域:
- 纳米技术纳米技术
- 生物医学工程 生物医学工程
- 材料科学 材料科学 材料科学
背景情况:
- 酶驱动的微/纳米电机 (MNM) 由于其生物相容性和燃料的可用性,在生物医学中表现有前途.
- 酶脆弱性限制了MNM在现实场景中的应用,原因是变质和降解.
研究的目的:
- 开发一种方法来保护酶性MNMs免受恶劣环境的影响.
- 为了提高生物医学应用的酶性MNM的稳定性和推进力.
主要方法:
- 酶 (尿酶) 通过生物模拟矿化被封装在化物伊米达酸框架-8 (ZIF-8) 中,以创建ZIF-8@尿酶 (ZU-I) 纳米发动机.
- 在恶劣条件下 (高温,蛋白酶,有机溶剂) 测试了ZU-I纳米发动机,并与外部修改的纳米发动机 (ZU-O) 相比较.
- 评估了粘液透到模拟的小肠液中.
主要成果:
- 在恶劣条件下,ZU-I纳米发动机保持了酶活性和推进力,与ZU-O纳米发动机不同,它失去了移动性.
- 与ZU-O相比,ZU-I纳米发动机在模拟的肠液中显著增强了扩散和粘液透率,比ZU-O高四倍.
- 金属有机框架 (MOFs) 有效地保护了酶纳米引擎.
结论:
- MOFs作为酶纳米引擎的有效保护,保持活动和推进.
- 这种方法在现实条件下显著提高了酶性MNM的实际适用性,特别是用于生物医学目的.
- 这项研究为医学中基于酶的更强大,更有效的纳米机器铺平了道路.
