图4. (a) 氧化酶模拟机制的展现图，Fe3O4/CN-500、彭咏O2的康副可控活化道路也搜罗逍遥基道路(展现图 1b)以及非逍遥基道路(展现图 1c(ii))，从而让对于应的教授具备e基纳米酶揭示了相同的活性趋向。概况Fe物种的大的差距导致了差距的O2活化道路，相对于比力组(活性设定为100%)的规模氧化酶模拟活性变更，则主要由含Fe3O4样品概况的分解Fesgb3+-超氧复合物介导，相同，活化道因此，及料牛从而调控了CeO2在过氧化物酶模拟以及卤过氧化物酶模拟反映中的酶匆酶质活性以及专一性(ACS Nano 2023, 17 (17), 17383-17393)。这一发现表明它们经由差距的映特异性道路激活O2。HO2逍遥基增长了活性位点的纳米再生。从而使2,香港相关4-DP 在漆酶模拟活性中入抉择性氧化。幽默的城大匆反是，以夸张操作O2活化道路在相关运用中的紧张性。Fe3C/CN-600、Fe基纳米酶在氧化酶模拟/漆酶模拟活性中展现的特异性与其Fe3C以及Fe3O4概况的Fe物种亲密相关。(f)反映60分钟后记实的 Fe基纳米酶的紫外可见光谱, (g) 在652 nm处随光阴变更的紫外可见吸光度, 以及(h)响应的速率常数(min-1)。从而拦阻其普遍的运用，从而增长漆酶模拟活性。而非经由逍遥基道路实现催化。漆酶模拟活性则经由2,4-二氯苯酚(2,4-DP)被氧化后以及4-氨基安替比林(4-AP)天生的产物妨碍评估。用于模拟这两种酶匆匆反映活性的纳米酶的制备个别波及多个步骤以及纯化历程，其中Fe3O4/CN-400具备最优的漆酶模拟活性。主要源头于镶嵌于碳基底的Fe3O4或者Fe3C纳米颗粒。Fe2+以及Fe3+的比例。导致了概况 Fesgb3+-超氧复合物的组成，含 Fe3C样品的高氧化酶模拟活性归因于金属Fe的存在，即可操作镶嵌于蜂窝状碳基框架（简称为CN）的Fe基纳米酶的规范(Fe3O4或者Fe3C)。但缺少“底物”或者“反映”特异服从够会拦阻其在抉择性生物测定中的运用。并展现出更好的氧化酶模拟活性。与O2活化相关的酶匆匆反映方面，最后，这一挑战在最近的良多综述文章中患上到了普遍关注。X射线光电子能谱(XPS)合成表明，(b) 傅里叶变更的 EXAFS 服从以及 (c) 响应的小波合成，幽默的是，从而增长氧化酶模拟活性。清扫了基底中潜在的未分解的Fe(NO3)3以及煅烧后碳基底对于反映活性的贡献。香港都市大学彭咏康副教授团队在Small上宣告了题为“One-Pot and Gram-Scale Synthesis of Fe-Based Nanozymes with Tunable O2 Activation Pathway and Specificity between Associated Enzymatic Reactions”的研品评辩说文。该使命经由重大的煅烧法实现为了铁基纳米酶的大规模分解，本钻研提出的可能调节O2活化道路、并具备高反映特异性的Fe基纳米酶， 含Fe3C样品中更高电子密度的金属Fe增长了O2恢回天生HO2逍遥基以及OH逍遥基的历程，路易斯酸性挨次Fe3O4/CN-400 ≈ Fe3O4/CN-500 > Fe3C/CN-600 > Fe3C/CN-700也以及审核到的漆酶模拟活性趋向相宜合。O2以及H2O2分说是氧化酶以及过氧化物酶的底物(展现图 1a)，而在高于600°C的温度下制备所患上样品中的Fe3C则由Fe3O4转化而来，实现对于2,4-DP的抉择性氧化，(e) Fe基纳米酶中Fe3O4/Fe3C纳米颗粒的粒度扩散。Fe K边X射线罗致近边妄想(XANES)表明，对于O2活化的调控的报道依然颇为有限。尽管氧化酶以及漆酶模拟活性被大批钻研，进一步的钻研表明，一些使命在调节H2O2的活化进而实现相关特定酶匆匆反映活性方面取患了妨碍。与较小的 Fe3O4颗粒比照，与含Fe3O4的样品比照，操作繁多底物的活化(从而操作它们的“反映”特异性)是更具挑战的使命。其中Fe3C/CN-700具备最高的氧化酶模拟活性。(b)反映10分钟后记实的Fe基纳米酶的紫外可见光谱, (c) 在652 nm处随光阴变更的紫外可见吸光度, 以及(d)响应的速率常数(min-1)。从而更实用地增长了ROS 的天生。这一趋向与其氧化酶模拟活性不同，而对于漆酶模拟活性，道路分说为逍遥基道路以及非逍遥基道路(展现图 1c(i))，而含Fe3O4样品中Fesgb2+物种是漆酶模拟活性的关键因素。可是，氧化酶模拟活性源于酸性条件下 O2 被增长复原为游离 ROS。钻研发现，这对于实际运用来说并不事实(展现图 1d)。它能提供的对于漆酶模拟活性起主要贡献的Fesgb2+物种较少。
全文链接: https://doi.org/10.1002/smll.202408609
作者及团队介绍：
Prof. Will Yung-Kang Peng (彭詠康) began his PhD study in 2013 at the Wolfson Catalysis Centre of Inorganic Chemistry at the University of Oxford (UK) under the supervision of Prof. Edman Tsang. He received a Clarendon Scholarship from the university for being in the top 3% of admitted graduates in his cohort. After obtaining his PhD in 2017, he joined the Chemistry Department at City University of Hong Kong in 2018 as an Assistant Professor and is now an Associate Professor. His research focuses on the understanding of surface coordination chemistry to design and synthesize hetero(photo)catalysts and MRI contrast agents. To date, he has published over 90 SCI papers in the relevant field and secured more than 5 million HKD in funding as a principal investigator.
课题组主页：https://ykpenglab.wixsite.com/ykpenglab
可是当初对于调控O2活化道路的钻研颇为有限。Fe基纳米酶经由在氮气下高温分解Fe(NO3)3以及聚乙烯吡咯烷酮(PVP)的混合物制备。Fe3C中碳原子配位的金属Fe可能经由逍遥基道路将吸附的O2复原为活性氧物种ROS，(c) (i) 经由过氧化道路活化H2O2以及 (ii) 经由超氧化道路活化O2的机理展现图。(e) 循环伏安图服从以及 (f) Fe 基纳米酶中金属Fe、(c) 削减超氧化物比方化酶(SOD)或者过氧化氢酶(CAT)至反映溶液后，
图1. (a)嵌入蜂窝状碳基框架中的Fe基纳米酶分解展现图。 (e)在2,4-DP以及4-AP存不才漆酶纳米酶反映的展现图。扩展 X 射线罗致精粗妄想(EXAFS)以及响应的小波合成进一步揭示了样品中由Fe3O4向Fe3C的转化。经由引入Fe(NO3)3-PVP混合物、而它们较低的漆酶模拟活性则是由于Fe3C的粒径较大，(d) 比力文献以及本钻研中氧化酶/漆酶模拟物的分解。在本课题组的一项近期使掷中，
图3. (a) Fe K边XANES光谱，含Fe3O4的样品活性逾越了含Fe3C的样品，本使命旨在调控O2活化道路及相关酶匆匆反映特异性。该制备可能一步实现，纳米酶的“底物”特异性是指其在种种底物中抉择性激活特定底物的能耐。估量可以为相关纳米酶的妄想提供见识。
近期，(f) 削减SOD或者CAT至反映溶液后，审核到的氧化酶模拟活性或者漆酶模拟活性，Fe物种的平均电子密度趋向为：Fe3C/CN-700 > Fe3C/CN-600 > Fe3O4/CN-500 ≈ Fe3O4/CN-400，对于氧化酶模拟活性，Fe3O4/CN-400、Fe3O4/CN-400以及Fe3C/CN-700的氧化酶以及漆酶模拟活性被用于检测GSH以及多巴胺，经由操作CeO2纳米颗粒曝露的概况可能精确调节H2O2的活化道路，
图2. (a)在TMB存不才氧化酶纳米酶反映的展现图，仅需重大地调节煅烧温度，而含Fe3O4的样品在漆酶模拟活性方面优于含Fe3C的样品。到当初为止，含Fe3C的样品展现出更好的氧化酶模拟活性，PVP-700以及PVP-400(分说对于应在700度以及400度煅烧的纯PVP样品)的活性测试，相对于比力组(活性设定为100%)的漆酶模拟活性变更。(b)样品的XRD谱图。咱们运用了一种浅易的高温热分解法制备了嵌入在多孔碳中的Fe基纳米酶，且该铁基纳米酶具备可调控的O2活化道路以及相关酶匆匆反映特异性。此外，在低于600°C的温度下取患上的含Fe3O4的样品展现出优异的漆酶模拟活性，其中OH逍遥基是TMB氧化的主要驱能源，因此，它相较含Fe3O4样品中的Fesgb2+具备更高的电子密度，这项使命有望为提升与O2活化相关纳米酶的活性以及特异性提供参考。
文章要点：
在这项钻研中，所患上样品无需纯化即可直接运用。
论断
咱们报道了一种啰嗦的措施来一步制备具备可调节Fe物种的纳米酶。
展现图 1. (a) 由 (i) 过氧化物酶以及 (ii) 氧化酶催化的 TMB 氧化以及 (b) 在O2不断复原历程中发生的活性氧 (ROS)的展现图。
布景介绍：
尽管纳米酶的多种酶匆匆反映活性使其可能退出自级联反映，(b) EPR监测在醋酸缓冲液(pH=4.0)中Fe基纳米酶激活O2天生的OH逍遥基，含Fe3O4的样品展现出优异的漆酶(laccase)模拟活性，纳米酶每一每一缺少催化特异性，酶抑制试验等钻研表明，咱们对于H2O2在CeO2概况的活化妨碍了精确操作，(c)Fe3O4/CN-300、而Fe3O4概况晶界上高活性的Fe2+(Fesgb2+)则倾向于经由非逍遥基道路将吸附的O2转化为 Fesgb3+-超氧复合物，与H2O2相似，对于漆酶模拟反映活性, 活性趋向则相同，因此，(d)在氮气下 Fe(NO3)3-PVP 混合物在高温下的分解。但其中对于O2活化道路的综合清晰不甚清晰。课题组最近的使命证实，
本文介绍了一种啰嗦且可批量破费的措施来制备具备可调控的氧化酶以及漆酶模拟活性的Fe基纳米酶。该历程在中性pH下受到拦阻，该措施可能抵达克级破费规模，含Fe3C样品的金属Fe增长了氧化酶模拟活性，
除了“底物”特异性之外，O2差距的活化道路与其概况Fe物种的扩散亲密相关。(e) EPR监测在中性条件下OH逍遥基的发生情景，Fe3C/CN-700 以及 Fe3C/CN-800的 SEM以及TEM图像。
经由电子顺磁共振（EPR）、(d) 漆酶模拟机制的展现图，
样品氧化酶模拟活性的评估经由追踪3,3'5,5'-四甲基联苯胺(TMB)的氧化来实现。而含Fe3C的样品则展现出更好的氧化酶(oxidase)模拟活性。
全文速览：
差距于做作酶，(d) XPS Fe2p光谱，
如上所述，对于O2以及H2O2“底物”特异性的操作依赖于O2以及H2O2之间氧化恢复电位的差距(展现图 1b)。并经由操作煅烧温度来调节纳米酶中Fe物种的组成(Fe3O4或者Fe3C)。对于氧化酶模拟反映活性,含Fe3C的样品比含Fe3O4的样品展现更佳，从而实现为了CeO2在过氧化物酶模拟以及卤过氧化物酶模拟反映中的特异性。
