中国科学院 模拟细胞色素P450活性中心的原子分散铁位点示意图，原子结构表征，以及单原子纳米酶氧化酶样活性的实验和理论研究信贷:东邵军 纳米酶——具有类似酶特性的催化纳米材料——具有成本低、稳定性高、催化活性可调和易于大规模生产等优点
由于这些原因，它们已被广泛应用于生物传感、治疗和环境保护
然而，纳米酶中活性位点的低密度与比天然酶低得多的催化活性有关
此外，它们不均匀的元素组成和小平面结构衍生的复杂催化机制严重限制了传统纳米酶的广泛应用
由教授领导的研究小组
中国科学院长春应用化学研究所的董发现了一类新的单原子纳米酶，它将最先进的单原子技术与内在的酶样活性位点相结合
研究人员合成了具有碳纳米框架限制的轴向氮配位FeN5中心的单原子纳米酶(FeN5 SA/CNF)
理论计算和实验研究表明FeN5 SA/CNF最高的氧化酶样活性来自于酶样活性位点和催化机制
原子分散的金属中心最大化了活性位点的原子利用效率和密度
明确的配位结构为机理研究提供了一个清晰的实验模型
目前的结果表明，单原子纳米酶克服了传统纳米酶的严重缺点
此外，模拟天然酶的活性位点似乎是合成高活性、机理明确的单原子纳米酶的有效方法
此外，单原子纳米酶的催化性能和机理主要取决于活性中心的空间构型，而不是载体的大小、结构或小平面
因此，通过改变支持的纳米材料，某些类型的活性位点可以扩展到具有明确的酶样机制的一般应用
这项发表在《科学进展》上的研究表明，定义的单原子纳米酶为纳米酶的催化机制和合理设计提供了一个新的视角
它们也显示出成为下一代纳米酶的巨大潜力
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