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基于單原子納米酶的催化治療是腫瘤催化治療領域的熱點。然而，由于納米酶對底物(H₂O₂或O₂)的親和力較低，因此其在腫瘤微環境中的催化活性仍有待提高。有鑒于此，北京大學郭少軍教授設計了一種精確調節雙原子位點的d帶中心的新策略，以在一類富邊緣氮摻雜多孔碳雙原子位Fe-Mn(Fe₁Mn₁?NC_e)上增強金屬原子位點和底物的親和力，從而大大提高了類多酶催化活性。

本文要點：

（1）實驗制備的Fe₁Mn₁?NC_e的催化效率(K_cat/K_m = 4.01 × 10⁵ S^?1·M^?1)比Fe₁?NC_e(K_cat/K_m = 2.41 × 10⁴ S^?1·M^?1)更高，并且具有良好的穩定性（1年后的活性可保持在90%以上），這在目前已報道的雙原子納米酶中是最好的。

（2）理論計算結果表明，Mn的協同作用使Fe的d帶中心從?1.113 eV上升到?0.564 eV，從而提高了對底物的吸附能力，并且能夠加速H₂O₂的解離和弱化O₂上的O?O鍵。實驗結果顯示，Fe₁Mn₁?NC_e具有優越的類酶催化活性，可結合光熱療法以有效抑制體內腫瘤的生長，抑制率高達95.74%，是目前已報道的雙原子人工酶療法中的最高值。

Ruijin Zeng. et al. Precise Tuning of the D?Band Center of Dual-Atomic Enzymes for Catalytic Therapy. Journal of the American Chemical Society. 2024

DOI: 10.1021/jacs.4c00791

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.4c00791