脂肪酶驱动纳米马达性能调控的新策略

发布者:宋珊珊发布时间:2021-09-23浏览次数:101

微纳米马达(Micro/Nanomotors)是指在微纳尺度下将光能、电能、磁能及化学能等不同形式的能量转化为自身动能并完成复杂任务的新型智能材料,也称微纳米机器人(Micro/Nanorobots)。微纳米马达具有可控性好、靶向性高、扩散能力强等优异性能,因而在药物可控运输释放、肿瘤细胞成像、肿瘤破碎和治疗等生物医学领域有着广泛的应用前景。然而,如何高效驱动生物酶微纳米马达和有效调控其运动行为是当前微纳米马达领域关注的焦点问题,也是其在生物医学领域应用的必要条件。



为了解决该问题,哈尔滨工业大学黄鑫教授课题组青年教师王磊副教授与西班牙生物工程研究所SamuelSanchez教授课题组合作开展研究,并于近期在Angew. Chem. Int.Ed. 发表关于题为“Enzyme Conformation Influences the Performance of Lipase-powered Nanomotors”的研究论文(Angew. Chem. Int. Ed., 2020,doi.org/ 10.1002/anie.202008339)。课题组前期工作已报道脂肪酶具有通过催化甘油三酯类物质驱动纳米粒子运动的能力,即构建了脂肪酶纳米马达(Angew. Chem. Int.Ed., 2019, 58, 7992-7996)。该工作发现脂肪酶不仅能够驱动纳米马达的运动,同时脂肪酶马达还具有清除溶液中的油溶性甘油三酯的能力,突破了生物酶只用于驱动纳米粒子运动的限制。但是,目前的脂肪酶纳米马达还难以实现有效地性能调控,基于此,课题组巧妙地设计并利用脂肪酶两亲性的结构特征与其催化过程之间的关系,通过制备不同亲疏水性的基底材料,实现了对脂肪酶结构中亲水端和疏水端位置的选择性修饰,达到了对其催化过程进行控制的目的,从而实现了对其运动行为的调控。该工作不仅首次实现了对脂肪酶马达运动行为的有效调控,并且还进一步地为利用脂肪酶马达治疗高甘油三酯血症等疾病提供了新思路。


上一篇:下一篇: