以层状硅酸盐为基础的纳米材料(例如富铁蛭石(VMT))在生物医学领域中得到了广泛的应用。然而,由于缺少能够有效激活被外部惰性层覆盖的功能层的方法,因此其未来的应用前景仍受到很大的限制。有鉴于此,中国地质大学杨华明教授和中南大学唐爱东教授设计了一种通过熔融盐法来制备新型纳米酶的矿物相重构策略。
本文要点:
(1)由于VMT中铁的电子结构发生改变,因此VMT重构纳米酶的类过氧化物酶活性是VMT的10倍。密度泛函理论计算结果表明,VMT重构纳米酶的d能带中心向上移位会促进H2O2在活性铁位点的吸附,并显著延长O−O键的长度。
(2)实验结果表明,重构纳米酶对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌活性接近100%,远高于VMT(大肠杆菌10%,金黄色葡萄球菌21%)。综上所述,该研究能够为合理设计具有高效生物活性的层状硅酸盐基纳米酶提供新的思路。
Luyuan Tian. et al. Mineral Phase Reconfiguration Enables the High Enzyme-like Activity of Vermiculite for Antibacterial Application. Nano Letters. 2023
DOI: 10.1021/acs.nanolett.3c04141
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.nanolett.3c04141