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納米酶是生物醫學納米技術領域重要的前沿研究方向，也是酶工程領域的重大進展和創新。

相對于天然酶，納米酶具有簡單易得、穩定、成本低的優勢，同時具有依賴于尺寸和表面可調的類酶活性，通過表面工程可方便實現與各種分子探針的偶聯，從而可用于替代天然酶用于各種生物檢測與信號放大，具有廣闊的應用前景；同時納米酶具有多酶催化特性以及細胞內ROS調控能力，還具有豐富的光、電、磁、熱以及納米載藥、靶向、成像、治療等多功能。

目前已經有29個國家、290多個實驗室從事納米酶相關研究，已經有50多種納米材料被發現具有模擬酶特性，并且被廣泛應用于生物醫學、環境、農業等領域，尤其是為發展新型模擬酶與創新診療技術提供了強有力的工具，可望產生系列突破性成果。

圖1 截至2018年納米酶研究文章發表數量快速增長

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

圖2 納米酶具有豐富的種類與應用領域

（引自科學通報, 2018, 63(21), 2128-2139）

圖3 納米酶具有多酶活性

（引自科學通報, 2018, 63(21), 2128-2139）

圖4 納米酶能夠雙向調控細胞內氧化應激水平，將成為有前途的抗氧化新材料，亦或成為腫瘤促氧化化學動力治療的新方法

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

為了進一步推動納米酶科學研究創新及其在生物檢測、疾病診療、環境、農業等領域的應用轉化，東納生物聯合多家科研院所專家共同開發了系列納米酶產品，并建立了納米酶診療應用平臺，希望與廣大科研工作者以及企業界廣泛合作，共同推動納米酶領域的發展。

東納生物系列納米酶產品圖

01?化合物納米酶 Compound Nanozymes

| 氧化鐵納米酶：Fe3O4、gamma-Fe2O3?NZs （可提供不同尺寸、形貌、表面的產品）

具有pH依賴的類過氧化物酶與過氧化氫酶活性，尤其是在酸性條件下能夠高效催化過氧化氫產生羥自由基，具有抗菌、殺傷腫瘤細胞等功能（化學動力治療），同時磁性氧化鐵納米顆粒還具有磁分離、磁共振成像、磁感應腫瘤熱療、載藥和磁靶向、長效緩釋補鐵、促進巨噬細胞M1型與M2型轉化、促進骨組織修復等功能。

| 摻雜鐵氧體納米酶：MnFe2O4、CoFe2O4、NiFe2O4、ZnFe2O4、MnZnFe2O4?NZs

| 普魯士藍納米酶：Fe4[Fe(CN)6]3、KFe[Fe(CN)6] NZs具有多酶活性：類過氧化物酶、類過氧化氫酶、類超氧化物歧化酶，還具有清除羥自由基的功能，可作為抗氧化、抗炎新材料，同時具有載藥、光熱療、炎癥組織成像、構建生物傳感器件等功能。

| 氧化錳納米酶：MnO2、Mn3O4?NZs具有多酶活性：類過氧化氫酶、類超氧化物歧化酶、類谷胱甘肽過氧化物酶，具有抗氧化功能；其類過氧化氫酶活性可以分解腫瘤微環境中的H2O2超聲氧氣，從而解決光動力治療、聲動力治療、放射治療腫瘤的乏氧問題；其類谷胱甘肽過氧化物酶活性可以消耗腫瘤微環境中的抗氧化劑谷胱甘肽GSH，從而促進上述促氧化治療；與H2O2和GSH反應后，氧化錳納米酶降解為Mn²⁺，其能夠促進芬頓反應，催化H2O2產生羥基自由基，進一步促氧化治療腫瘤，同時產生的Mn²⁺具有磁共振成像功能；錳氧化物通常具有較強的近紅外光吸收能力，可用于光熱治療和光聲成像；Mn3O4具有一定磁性，可用于磁共振成像；分解H2O2產生氧氣泡，可用于超聲成像；還可以通過復合負載化療藥物、基因藥物等實現聯合治療。

| 氧化鈷納米酶：Co3O4?NZs具有多酶活性：類過氧化物酶、類過氧化氫酶、類超氧化物歧化酶。

| 氧化銅納米酶：CuO、Cu2O NZs

具有類葡萄糖氧化酶活性，可用于催化氧氣氧化葡萄糖，產生H2O2并消耗葡萄糖，可用于化學動力治療與饑餓治療。

| 氧化鈰納米酶：CeO2?NZs具有多酶活性：類過氧化氫酶、類超氧化物歧化酶，還具有清除羥自由基的功能，可用于抗氧化以及構建化學動力治療等多種協同治療）。| 氧化釩納米酶：V2O5?NZs具有多酶活性：類谷胱甘肽過氧化物酶（GPx）、類鹵過氧化物酶（haloperoxidase）。

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02?貴金屬納米酶?Noble Metal Nanozymes

| Au、Ag、Pt NZs具有多酶活性：pH依賴的類過氧化物酶、類過氧化氫酶、類超氧化物歧化酶、類氧化酶，可用于生物傳感方法構建，抗菌、抗病毒，化學動力治療腫瘤聯合放療增敏、光熱治療，同時可用于光聲成像、暗場成像、表面增強拉曼成像、CT成像等多模態成像。

| 超小PtNPs修飾的金納米棒、納米籠、介孔硅納米酶可用于構建靶向、載藥、多模態成像與多機制治療的納米診療系統。

| 磁性金納米酶：Fe3O4/Au NZs可用于構建靶向、載藥、多模態成像與多機制治療的納米診療系統。

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03?碳基納米酶

| 碳納米管、氧化石墨烯、氧化石墨烯量子點，富勒烯、碳納米點納米酶具有多酶活性：類過氧化物酶、類過氧化氫酶、類超氧化物歧化酶、類氧化酶、或水解酶，可用于生物傳感方法構建，也可用于構建靶向、載藥、多模態成像與多機制治療的納米診療系統。

| 摻雜碳基納米酶N、Fe等元素摻雜將賦予增強的類酶活性。

| 磁性氧化石墨烯：Fe3O4/GO NZs具有復合的多酶活性，可用于磁分離、降解污染物等領域。

| 血紅素（或鐵卟啉）復合氧化石墨烯：Heme/GO NZs具有增強的多酶活性。

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04?金屬有機框架結構（metal-organic frameworks，MOF）納米酶

通過有機配體（如對苯二甲酸、均苯三甲酸）橋連金屬離子 (如Fe、Cu、Zn等),形成配位聚合物的多孔結構納米顆粒。這種MOF納米材料具有多孔結構，同時具有變價金屬的類酶活性，可以集成載藥和化學動力治療以及其他診療模式，構建多功能納米診療體系。有機配體還可以選擇四（4-羧苯基）卟啉（TCPP或T790，光敏劑或聲敏劑）等功能結構分子，從而賦予光/聲動力治療功能，通過與氧化錳、Pt等類過氧化氫酶復合，還可以通過供氧而增強治療效果。

東納生物系列納米酶產品電鏡圖

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注：

過氧化物酶(peroxidase，POD),?

過氧化氫酶(catalase，CAT),?

超氧化物歧化酶(superoxide dismutase，SOD),

氧化酶 (oxidase， OXD)，

谷胱甘肽過氧化物酶(glutathione peroxidase，GPx),

葡萄糖氧化酶(glucose oxidase，GOD).

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