以層狀硅酸鹽為基礎的納米材料(例如富鐵蛭石(VMT))在生物醫(yī)學領域中得到了廣泛的應用。然而,由于缺少能夠有效激活被外部惰性層覆蓋的功能層的方法,因此其未來的應用前景仍受到很大的限制。有鑒于此,中國地質大學楊華明教授和中南大學唐愛東教授設計了一種通過熔融鹽法來制備新型納米酶的礦物相重構策略。
本文要點:
(1)由于VMT中鐵的電子結構發(fā)生改變,因此VMT重構納米酶的類過氧化物酶活性是VMT的10倍。密度泛函理論計算結果表明,VMT重構納米酶的d能帶中心向上移位會促進H2O2在活性鐵位點的吸附,并顯著延長O?O鍵的長度。
(2)實驗結果表明,重構納米酶對大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的抗菌活性接近100%,遠高于VMT(大腸桿菌10%,金黃色葡萄球菌21%)。綜上所述,該研究能夠為合理設計具有高效生物活性的層狀硅酸鹽基納米酶提供新的思路。
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