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重磅 | 东纳推出纳米“新星”! 纳米酶全系列产品介绍

日期: 2020-03-27
浏览次数: 670

重磅 | 东纳推出纳米“新星”! 纳米酶全系列产品介绍

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纳米酶是生物医学纳米技术领域重要的前沿研究方向,也是酶工程领域的重大进展和创新。

相对于天然酶,纳米酶具有简单易得、稳定、成本低的优势,同时具有依赖于尺寸和表面可调的类酶活性,通过表面工程可方便实现与各种分子探针的偶联,从而可用于替代天然酶用于各种生物检测与信号放大,具有广阔的应用前景;同时纳米酶具有多酶催化特性以及细胞内ROS调控能力,还具有丰富的光、电、磁、热以及纳米载药、靶向、成像、治疗等多功能

目前已经有29个国家、290多个实验室从事纳米酶相关研究,已经有50多种纳米材料被发现具有模拟酶特性,并且被广泛应用于生物医学、环境、农业等领域,尤其是为发展新型模拟酶与创新诊疗技术提供了强有力的工具,可望产生系列突破性成果。


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图1 截至2018年纳米酶研究文章发表数量快速增长

(引自Acc. Chem. Res. 2019, 52, 2190-2200)


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图2 纳米酶具有丰富的种类与应用领域

(引自科学通报, 2018, 63(21), 2128-2139)


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图3 纳米酶具有多酶活性

(引自科学通报, 2018, 63(21), 2128-2139)


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图4 纳米酶能够双向调控细胞内氧化应激水平,将成为有前途的抗氧化新材料,亦或成为肿瘤促氧化化学动力治疗的新方法

(引自Bioconjugate Chemistry, 2019,30(5),1259-1584)


为了进一步推动纳米酶科学研究创新及其在生物检测、疾病诊疗、环境、农业等领域的应用转化,东纳生物联合多家科研院所专家共同开发了系列纳米酶产品,并建立了纳米酶诊疗应用平台,希望与广大科研工作者以及企业界广泛合作,共同推动纳米酶领域的发展。


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东纳生物系列纳米酶产品图



01 化合物纳米酶 Compound Nanozymes

| 氧化铁纳米酶:Fe3O4、gamma-Fe2O3 NZs (可提供不同尺寸、形貌、表面的产品)

具有pH依赖的类过氧化物酶与过氧化氢酶活性,尤其是在酸性条件下能够高效催化过氧化氢产生羟自由基,具有抗菌、杀伤肿瘤细胞等功能(化学动力治疗),同时磁性氧化铁纳米颗粒还具有磁分离、磁共振成像、磁感应肿瘤热疗、载药和磁靶向、长效缓释补铁、促进巨噬细胞M1型与M2型转化、促进骨组织修复等功能。

| 掺杂铁氧体纳米酶:MnFe2O4、CoFe2O4、NiFe2O4、ZnFe2O4、MnZnFe2O4 NZs

| 普鲁士蓝纳米酶:Fe4[Fe(CN)6]3、KFe[Fe(CN)6] NZs具有多酶活性:类过氧化物酶、类过氧化氢酶、类超氧化物歧化酶,还具有清除羟自由基的功能,可作为抗氧化、抗炎新材料,同时具有载药、光热疗、炎症组织成像、构建生物传感器件等功能。

| 氧化锰纳米酶:MnO2、Mn3O4 NZs具有多酶活性:类过氧化氢酶、类超氧化物歧化酶、类谷胱甘肽过氧化物酶,具有抗氧化功能;其类过氧化氢酶活性可以分解肿瘤微环境中的H2O2超声氧气,从而解决光动力治疗、声动力治疗、放射治疗肿瘤的乏氧问题;其类谷胱甘肽过氧化物酶活性可以消耗肿瘤微环境中的抗氧化剂谷胱甘肽GSH,从而促进上述促氧化治疗;与H2O2和GSH反应后,氧化锰纳米酶降解为Mn2+,其能够促进芬顿反应,催化H2O2产生羟基自由基,进一步促氧化治疗肿瘤,同时产生的Mn2+具有磁共振成像功能;锰氧化物通常具有较强的近红外光吸收能力,可用于光热治疗和光声成像;Mn3O4具有一定磁性,可用于磁共振成像;分解H2O2产生氧气泡,可用于超声成像;还可以通过复合负载化疗药物、基因药物等实现联合治疗。

| 氧化钴纳米酶:Co3O4 NZs具有多酶活性:类过氧化物酶、类过氧化氢酶、类超氧化物歧化酶。

| 氧化铜纳米酶:CuO、Cu2O NZs

具有类葡萄糖氧化酶活性,可用于催化氧气氧化葡萄糖,产生H2O2并消耗葡萄糖,可用于化学动力治疗与饥饿治疗。

| 氧化铈纳米酶:CeO2 NZs具有多酶活性:类过氧化氢酶、类超氧化物歧化酶,还具有清除羟自由基的功能,可用于抗氧化以及构建化学动力治疗等多种协同治疗)。| 氧化钒纳米酶:V2O5 NZs具有多酶活性:类谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)、类卤过氧化物酶(haloperoxidase)。

 

02 贵金属纳米酶 Noble Metal Nanozymes

| Au、Ag、Pt NZs具有多酶活性:pH依赖的类过氧化物酶、类过氧化氢酶、类超氧化物歧化酶、类氧化酶,可用于生物传感方法构建,抗菌、抗病毒,化学动力治疗肿瘤联合放疗增敏、光热治疗,同时可用于光声成像、暗场成像、表面增强拉曼成像、CT成像等多模态成像。

| 超小PtNPs修饰的金纳米棒、纳米笼、介孔硅纳米酶可用于构建靶向、载药、多模态成像与多机制治疗的纳米诊疗系统。

| 磁性金纳米酶:Fe3O4/Au NZs可用于构建靶向、载药、多模态成像与多机制治疗的纳米诊疗系统。

 

03 碳基纳米酶

| 碳纳米管、氧化石墨烯、氧化石墨烯量子点,富勒烯、碳纳米点纳米酶具有多酶活性:类过氧化物酶、类过氧化氢酶、类超氧化物歧化酶、类氧化酶、或水解酶,可用于生物传感方法构建,也可用于构建靶向、载药、多模态成像与多机制治疗的纳米诊疗系统。

| 掺杂碳基纳米酶N、Fe等元素掺杂将赋予增强的类酶活性。

| 磁性氧化石墨烯:Fe3O4/GO NZs具有复合的多酶活性,可用于磁分离、降解污染物等领域。

| 血红素(或铁卟啉)复合氧化石墨烯:Heme/GO NZs具有增强的多酶活性。

 

04 金属有机框架结构(metal-organic frameworks,MOF)纳米酶

通过有机配体(如对苯二甲酸、均苯三甲酸)桥连金属离子 (如Fe、Cu、Zn等),形成配位聚合物的多孔结构纳米颗粒。这种MOF纳米材料具有多孔结构,同时具有变价金属的类酶活性,可以集成载药和化学动力治疗以及其他诊疗模式,构建多功能纳米诊疗体系。有机配体还可以选择四(4-羧苯基)卟啉(TCPP或T790,光敏剂或声敏剂)等功能结构分子,从而赋予光/声动力治疗功能,通过与氧化锰、Pt等类过氧化氢酶复合,还可以通过供氧而增强治疗效果。

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东纳生物系列纳米酶产品电镜图

 

 

注:

过氧化物酶(peroxidase,POD), 

过氧化氢酶(catalase,CAT), 

超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD),

氧化酶 (oxidase, OXD),

谷胱甘肽过氧化物酶(glutathione peroxidase,GPx),

葡萄糖氧化酶(glucose oxidase,GOD).

 

 

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