鑽石舞台

1. 金納米材料模擬酶活性的能力為生物醫學領域的診斷和治療提供了新的途徑。

2.控制納米材料的物理化學性質(尺寸、形貌和表面化學)仍然是實際應用的第一個障礙。

3.目前，診斷領域中的大量體外應用已成為現實，而體內應用如腫瘤治療或細胞內ROS水平控制則需要進一步控制副作用。

貝爾法斯特女王大學Cuong Cao等在本文中系統地綜述了200多篇關於金納米酶的基本原理及其潛在應用的研究進展。綜述表明，納米顆粒的形貌和表面化學性質對其催化性能以及pH值和溫度等外部參數起着重要作用。然而，實際應用往往需要將特定的生物識別元件固定在納米酶上，從而對其活性產生意想不到的積極或消極影響。因此，合理設計高效的納米酶仍然是一個至關重要的挑戰。已經探索了不同的實現途徑，包括將類過氧化物酶納米酶應用於臨床診斷或通過其過氧化氫酶和超氧化物歧化酶活性調節細胞內的氧化應激。綜述還表明，必須了解外部參數如何促進或抑制這些活動中的每一項，因為其中不止一項可能共存。同樣，需要進一步的毒性研究，以確保金納米酶在體內的適用性。綜述了金納米酶的研究現狀和發展前景，指出金納米酶在食品安全、環境分析、化工等生物醫學領域的重要意義。

金納米粒子具有多種催化活性，如氧化酶、葡萄糖氧化酶、過氧化物酶、過氧化氫酶、超氧化物歧化酶「SOD」和還原酶催化活性。這些發現導致了「納米酶」一詞的出現。納米顆粒的尺寸、形貌、表面化學或表面功能層都會強烈影響催化活性，一些外部參數如周圍介質的pH值或溫度也會影響金納米顆粒的催化活性。

3.1 生物傳感和生物傳感器的發展：臨床診斷學

AuNPs具有的過氧化物酶模擬活性使其被用作能夠產生色度信號的信號傳感器。目前，金納米材料主要用於氧化3,3′，5,5′-四甲基聯苯胺(TMB，一種由辣根過氧化物酶HRP催化的底物，廣泛用於免疫分析)。由於易於用特定配體進行表面修飾，金納米材料可用於開發針對不同靶點的診斷工具，如病毒、外顯子體、紅細胞、氨基酸甚至離子。除有色產物外，金納米酶還可以催化不同底物轉化為熒光、發光或拉曼活性產物；一些系統利用反應中產生的電子來開發電化學傳感器。

3.2ROS產生

AuNP能夠穿透細胞和細胞隔室，並通過氧化應激引起細胞毒性(壞死)。因此，具有模擬過氧化物酶活性的納米酶可以催化過氧化氫分解並產生活性氧。誘導毒性主要用於腫瘤治療，通過光動力療法(PDT)增強其催化性能。

3.3細胞保護

AuNPs也可以用於ROS的保護作用。AuNPs的納米酶活性可以根據納米粒子的表面化學性質或所處的微環境進行調節。