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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
大连理工大学稳态瞬态荧光光谱仪采购项目公开招标公告
大连理工大学稳态瞬态荧光光谱仪采购项目招标项目的潜在投标人应在大连市甘井子区软件园路80号科技园大厦B座601室获取招标文件,并于2022年06月14日09点00分(北京时间)前递交投标文件。
大连理工大学 2022-05-27
大连理工大学X射线显微CT扫描仪采购项目公开招标公告
大连理工大学X射线显微CT扫描仪采购项目招标项目的潜在投标人应在大连市甘井子区软件园路80号科技园大厦B座601室获取招标文件,并于2022年06月30日09点00分(北京时间)前递交投标文件。
大连理工大学 2022-06-09
一种静脉消融针和一种阻抗温度数字化控制式静脉消融仪
项目提供了一种静脉消融针发明专利和一种阻抗温度数字化控制式静脉消融仪实用新型专利,涉及医疗器械技术领域。该静脉消融针包括固定座、电极板、电凝针和连接线4个部分。本发明的静脉消融针,在固定座内设置电极板,电极板一端连接电凝针,另一端通过连接线与静脉消融仪的主机电连接,方便了医护人员单手持电凝针进行电凝操作,不仅能够消融曲张静脉的属支及交通支,还可消融畸形血管及肿瘤。一种阻抗温度数字化控制式静脉消融仪,涉及医疗器械技术领域。配套静脉消融针使用。该阻抗温度数字化控制式静脉消融仪包括主机、消融针和病人电极;所述主机分别与所述消融针和所述病人电极电连接;所述主机内设置有高频发生器。本实用新型的阻抗温度数字化控制式静脉消融仪,在行曲张静脉消融、血管瘤消融术时,使用消融针进入病变血管腔,通过主机的高频发生器产生高频电热作用,安全、精准、高效地消融曲张静脉属支或交通支及血管瘤或实体肿瘤。
北京大学 2021-02-01
一种同时检测三相态水 Raman 谱信号的双光栅光谱仪系统
本发明公开一种同时检测三相态水 Raman 谱信号的双光栅光谱仪系统。包括信号馈入单元、光学 色散单元和信号检测单元。信号馈入单元采用一根芯径 0.6 mm、数值孔径 0.12 的光纤将传导的信号光 馈入光学色散单元;光学色散单元包含两组级联的准 Littrow 结构布局的光栅色散系统,能高效传输并 以 1.0 mm nm-1 的线色散率将 393.0-424.0nm 范围通带信号光在焦面上色散,同时对带外 354.8 nm 附近 光产生优于 6 个数量级的抑制;信号检测单元能以 0.8 nm 的谱精度分辨与记录色散后的通带信号光。在 354.8 nm 紫外激光辐射下,气态、液态和固态水的振转 Raman 谱区依次对应 395-409 nm、396-410 nm 和 401-418 nm 范围;本发明通带光谱范围覆盖了三相态水的振转 Raman 谱区,实现对三相态水 Raman谱信号的同时检测,还能对 354.8 nm 附近光信号产生大幅抑制。
武汉大学 2021-04-13
华南理工团队首次报道选择性抗肿瘤的pH超敏溶瘤纳米材料
研究通过发展了具有“质子晶体管”效应的pH超敏纳米去垢剂,使得具有裂解细胞膜活性的材料在杀灭肿瘤细胞的同时,突破了以往该类材料对正常细胞和组织的高毒性问题,为肿瘤乃至耐药肿瘤的治疗提供了新策略和新思路。
华南理工大学 2022-04-04
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
东南大学孙岳明/代云茜教授团队在Nature Communications发表多级孔无机纳米纤维增韧增强的最新研究成果
近日,东南大学化学化工学院孙岳明/代云茜教授团队在国际著名学术期刊Nature Communications在线发表题为“Hierarchical triphase diffusion photoelectrodes for photoelectrochemical gas/liquid flow conversion”的研究论文。该研究通过克服无机半导体氧化物的本征脆性,实现多级孔无机纳米纤维的增韧增强,获得首款多相扩散光电极,首次实现了光电流动化学转化。
东南大学 2023-07-11
南京农业大学国家作物种质资源南京观测站质构仪采购项目招标公告
南京农业大学国家作物种质资源南京观测站质构仪采购项目招标项目的潜在投标人应在江苏省南京市雨花台区软件大道109号雨花客厅2幢1307室获取招标文件,并于2022年06月20日09点00分(北京时间)前递交投标文件。
南京农业大学 2022-05-27
中国海洋大学荧光定量PCR、真空离心压缩仪、纯水系统采购项目竞争性磋商
中国海洋大学荧光定量PCR、真空离心压缩仪、纯水系统采购项目竞争性磋商
中国海洋大学 2022-06-09
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