作者:威利 信用:威利 使用肽调节剂整合到定制金属有机框架中的生物大分子屏蔽良好，但由于精心调整的纳米结构而高度活跃
正如科学家在《Angewandte Chemie》杂志上报道的那样，这种策略可以用来合成一种“人造细胞”，这种细胞可以充当光学葡萄糖传感器
生物大分子，如酶，以比合成系统高得多的效率、特异性和选择性控制细胞中的反应
当在细胞外使用时，许多这些敏感分子需要一个合成外壳
金属有机框架非常适合于此
这些笼状结构以金属离子为节点，由有机配体连接
生物分子在其自组装过程中可以很容易地被结合到这些框架中
然而，壳内生物分子的有限可及性经常导致这些生物杂交体的活性令人失望
由中国广州中山大学的冯刚·欧阳领导的一个团队，现在已经引入了一个简单的策略，用于定制这种生物混血儿，以形成具有高活性的纳米结构
它们成功的关键在于添加了影响结构的特殊肽作为“调节剂”
研究人员选择辣根过氧化物酶作为他们的模型生物分子
这种酶分解过氧化氢，用于工业中芳香胺的环境友好氧化
金属-有机框架中的节点是锌离子，它们由2-甲基咪唑配体连接
调节剂是γ-聚-L-谷氨酸，一种天然生物聚合物，带有多个负电荷，与过氧化物酶上的正电荷基团结合，并与锌离子竞争配位
因此，调节剂和过氧化物酶都包含在多器官功能衰竭中
改变调制器的数量会产生不同的形态，例如三维多面体，它就像由大约150纳米厚的交错二维纺锤形层组成的微小“星星”，或者是三维花状结构
微孔三维结构中的酶活性较低，而二维多孔膜中的酶活性几乎与游离态一样高
这是由于二维结构中的大孔和相对较短的通道，使得底物能够快速接近酶
同时，这种酶能很好地防止降解蛋白质的酶、高浓度的尿素、高温和许多有机溶剂，这对工业应用是有利的
研究人员还能够构建一个“人工细胞”，模拟参与信号转导的细胞级联，并充当葡萄糖传感器
为此，他们将几种成分整合到一个二维多光子荧光体中:葡萄糖氧化酶(GOx)和结合蛋白质的荧光金纳米团簇，它们可以催化分解过氧化氢
葡萄糖的加入引发了级联反应
葡萄糖被氧化生成过氧化氢
然后通过金纳米团簇将其转化为基质，于是基质变成蓝色
同时，金纳米团簇被氧化，从而淬灭荧光
两种光信号都与葡萄糖浓度成比例，并且在两个互补的浓度范围内敏感
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