單原子納米酶(SAzymes)是一種新興的天然酶模擬物，具有清晰、均勻的原子結構。合理設計高性能SAzymes并深入揭示SAzymes與底物分子的相互作用機制是一項重要、但也極具挑戰性的難題。有鑒于此，北京化工大學劉惠玉教授和北京積水潭醫院Rui Shi通過基于化學氣相沉積的硫工程策略，可控制備了以獨特的Cu-N1S2為中心的SAzyme(Cu-N/S-C)。
本文要點：
（1）得益于單原子位點的優化幾何和電子結構，Cu-N/S-C SAzymes能夠表現出增強的類酶活性，尤其是類過氧化氫酶活性。與具有Cu?N3位點的Cu-N-C SAzymes相比，Cu-N/S-C SAzymes對過氧化氫(H2O2)底物的親和力提高了13.8倍，催化效率提高了65.2倍。進一步的理論研究表明，單原子Cu周圍的電子密度增加是通過電子再分布實現的，Cu-N/S-C與H2O2之間有效的電荷轉移更有利于H2O2的吸附和活化。
（2）實驗結果表明，Cu-N-C Sazymes可通過催化治療和對氧氣依賴的光學治療的協同作用實現顯著的抗腫瘤療效。綜上所述，該研究能夠為SAzymes的合理設計提供新的借鑒，所提出的電子再分布和電荷轉移機制將有助于理解單原子金屬位點在H2O2介導的類酶催化過程中的配位環境效應。
Bolong Xu. et al. Engineering Atomically Dispersed Cu–N1S2 Sites via Chemical Vapor Deposition to Boost Enzyme-Like Activity for Efficient Tumor Therapy. Advanced Materials. 2023
DOI: 10.1002/adma.202312024
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202312024
