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酶催化的原子转移自由基聚合(ATRPase)和金属配位交联方法成功制备出纳米人工多酶凝胶体系
常见的纳米酶大多数是金属化合物纳米颗粒,其催化活性主要是来自在纳米颗粒表面的金属离子。在自然界中,生物酶的特征表明活性位点和支持、稳定活性位点的网络环境对于高催化效率同样重要。通过调整活性位点的成分和环境可以实现高的活性和选择性。水凝胶是一类具有良好生物相容性的三维亲水网络材料,其结构可以有效地保护酶分子活性中心,同时提供更好的底物迁移微环境,从而实现有效的催化作用,载酶水凝胶材料已成为生物学研究中的热点。纳米凝胶为水凝胶的纳米粒子,具有类似于宏观水凝胶材料的亲水网络及类似流体的传输特性,其纳米的尺寸可以作为进一步体内生物应用的理想载体。在受限的纳米空间中实现修饰或组装以获得杂化纳米凝胶仍然存在挑战。应对这一挑战,同济大学化学科学与工程学院王启刚团队从仿生的角度出发,设计了一种酶催化的原子转移自由基聚合(ATRPase)和金属配位交联方法成功制备出纳米人工多酶凝胶体系。该体系具有模拟超氧化物歧化酶(SOD-like)和过氧化物酶(POD-like)特性,可以实现肿瘤微环境级联催化的响应成像。日前,相关研究成果以“Multienzyme‐Mimic Nanogels Synthesized by Biocatalytic ATRP and Metal Coordination for Bioresponsive Fluorescence Imaging”为题,发表在国际著名学术期刊 Angewandte Chemie International Edition (《德国应用化学》) 上。同济大学化学科学与工程学院为该文的唯一通讯作者单位,硕士生齐美园为第一作者,王霞副教授和王启刚教授为共同通讯作者。 图1.(a)人工多酶凝胶体系的ATRPase及配位交联制备流程(b)模拟SOD和POD级联酶催化的肿瘤微环境响应的荧光成像机制。研究人员首先在纳米粒子表面修饰酶催化的原子转移自由基聚合的引发剂(-Br),以具有良好生物相容性的生物酶为催化剂,修饰有双键的赖氨酸(N-acryloyl-L-lysine)为聚合单体,在纳米粒子周围聚合制备得到聚赖氨酸高分子刷,最后通过亚铁配位交联,从而构建出具有多酶活性的人工多酶凝胶体系(如图1所示)。凝胶体系中高分散的Fe离子一方面作为凝胶网络的交联剂,同时作为模拟酶的活性中心。通过模拟SOD和POD酶,先将肿瘤部位高水平的O 2 •− 催化转化为H 2 O 2 ,进一步基于肿瘤部位提升的H 2 O 2 通过级联酶催化反应实现肿瘤微环境响应的安全、高效的肿瘤成像。该人工多酶凝胶体系类似自然的过氧化物酶催化机制不产生羟基自由基,具有低毒性和高生物安全性。同时,ATRPase方法和金属配位交联技术可进一步实现多种纳米材料体系的制备,用于药物输送和其他生物医学应用。该研究成果得到了国家自然科学基金、国家重点研发计划等经费支持以及中国科学院强磁场科学中心的技术支持。王启刚教授团队多年来一直致力于高分子凝胶固定酶技术及其生物诊疗应用,近5年累计以通讯作者在 Adv.Mater. ,  Nat. Commun. ,  Angew. Chem. Inter. Ed. 等期刊发表SCI论文50多篇。文献链接:https://www.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202002331  PDF:anie_202002331.pdf课题组网站:https://qgwang.tongji.edu.cn/
同济大学 2021-04-11
一种片段缩合制备醋酸阿托西班的方法一种片段缩合制 备醋酸阿托西班的方法
醋酸阿托西班为环九肽,是一种催产素类似物,是子宫内及蜕膜、 胎膜上催产素受体的竞争性拮抗剂,可剂量依赖的抑制宫缩,推迟不 足月分娩,达到保胎的目的,在临床上用于治疗早产。 在现有的醋酸阿托西班合成方法中,液相合成产生较多废液,反 应时间长,每偶联一个氨基酸都需要进行纯化,后处理繁琐,收率低, 不利于产业化生产。 固相合成方法中中国专利 CN101314613 、 CN101696236 、 CN1039
兰州大学 2021-04-14
一种具有可光致细胞脱附的二氧化钛/白蛋白/生物信号分子复合涂层及其制备方法
本发明公开的具有可光致细胞脱附的二氧化钛/白蛋白/生物信号分子复合涂层,自下而上依次有基底、二氧化钛纳米点层以及白蛋白与生物信号分子层,其中,二氧化钛纳米点层中二氧化钛纳米点的尺寸为20~300nm,密度为1.0×109~1×1011/cm2,白蛋白与生物信号分子层充满二氧化钛纳米点之间的间隙,并覆盖二氧化钛纳米点。其制备:包括制备二氧化钛前驱体溶胶;依次将前驱体溶胶、白蛋白与生物信号分子的混合物旋涂在基底上并进行热处理。该所得到的复合涂层具有良好的生物相容性有利于细胞的初始附着、增殖和后续脱附。可广泛用于体外细胞培养和组织工程等生物医学工程领域。
浙江大学 2021-04-13
工业和信息化部 财政部关于举办第八届“创客中国”中小企业创新创业大赛的通知
为深入贯彻落实党中央、国务院决策部署,进一步提升中小企业创新能力和专业化水平,工业和信息化部、财政部共同举办第八届“创客中国”中小企业创新创业大赛。
工业和信息化部 2023-07-17
华中科技大学科研信息化服务平台建设项目(一期)——科研管理平台采购项目竞争性磋商公告
华中科技大学科研信息化服务平台建设项目(一期)——科研管理平台采购项目竞争性磋商
华中科技大学 2022-05-27
一锅法合成双三氟甲基化的烯酰胺和三取代的5-(三氟甲基)噁唑类化合物
对CF3自由基引发非活性烯烃和远程的胺β-C-H键的官能化的研究进展。该研究在国际上首次实现了有机膦催化的CF3自由基串联反应:烯烃的官能化和酰胺类衍生物的β-Csp3-H键官能化,分别得到双三氟甲基化的烯酰胺和三取代的5-(三氟甲基)噁唑。该反应具有较高区域选择性、化学选择性和立体选择性;利用该方法可以一锅法制备三取代的5-(三氟甲基)噁唑,具有方法简单、步骤少等优点。此法不仅弥补了传统方法中使用金属催化剂催化时导向基团必不可少的不足,而且为自由基有机反应提供了一种新的思路。
南方科技大学 2021-04-13
重庆市科学技术局发布《重庆市加快推动高校科技成果转化与产业化若干措施(征求意见稿)》
6大方面,23条措施
重庆市科学技术局 2023-09-05
抗肿瘤药物四氢化萘酰胺类化合物和其药学上可接受的盐或前药及制备方法和应用
环苯替尼(CB1107)是新型的酪氨酸激酶抑制剂,对Bcr-Abl和c-Kit蛋白酪氨酸激酶具有双重抑制作用,主要用于治疗Bcr-Abl基因高表达的慢性粒细胞白血病(CML)、急性淋巴细胞白血病(ALL)和c-Kit基因高表达的胃肠道间质瘤。环苯替尼为目前一线正在使用的伊马替尼的me-better药物,用于替代伊马替尼的一线治疗和耐药患者治疗。目前已获得中国发明专利授权,按新药注册分类属于化学药品1.1。 环苯替尼的显著特点是对人癌(CML)免疫缺陷性小鼠异体移植体内药效达到治愈的效果(免疫缺陷性小鼠试验的结果认定为与人临床结果非常相近),肿瘤细胞完全被杀死,有效率达到100%,无严重毒性发生;其将是伊马替尼的替代产品,新药上市后将取得巨大的经济效益。
辽宁大学 2021-04-11
一种正渗透汲取液及其应用、以及一种用于正渗透汲取液的有 机膦化合物及其制备方法
本发明公开了一种正渗透汲取液及其应用,该正渗透汲取液包 括质量分数为 5%~50%的有机膦化合物,所述有机膦化合物具有如 式 I 所示的化学结构式,其中,m 为 1~6,n 为 0~6,x 为 0~2m+4n+8, Y 为 Na , K 或 Li<img file=""DDA0000920592790000011.GIF"" wi=""1226"" he=""539"" />本发明还公开了用于该正渗透汲取液的有机 膦化
华中科技大学 2021-01-12
一种具备三维多孔结构的纳米二氧化钛-石墨烯复合材料制备方 法及其产品
本发明公开了一种用于制备纳米二氧化钛-石墨烯复合材料的方 法,包括:(a)向浓度为 1-4mg/mL 的氧化石墨烯溶液中加入二氧化 钛纳米颗粒,其中氧化石墨烯与二氧化钛之间的重量比控制为 10:1~ 1:10,并获得分散液;(b)将所获得的分散液置入反应釜中,在120-200℃ 的条件下执行水热反应 2-12 小时,然后经过冷冻干燥处理即得到具备 三维多孔结构的纳米二氧化钛-石墨烯复合材料产品。本发明还公开了
华中科技大学 2021-01-12
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