近日，食品科學(xué)與工程學(xué)院食品安全控制納米技術(shù)團(tuán)隊(duì)的唐文志副教授在膳食相關(guān)疾病的預(yù)測方面取得新進(jìn)展，研究成果以“PdMoPtCoNi High Entropy Nanoalloy with d Electron Self-Complementation-Induced Multisite Synergistic Effect for Efficient Nanozyme Catalysis”為題發(fā)表于《Advanced Science》上。食品學(xué)院2022級碩士楊雪微為論文第一作者，食品學(xué)院唐文志副教授為論文通訊作者，王建龍教授和浙江大學(xué)平建峰教授為共同通訊作者。

 

　　全球疾病負(fù)擔(dān)研究顯示，不合理膳食是疾病和死亡的最主要誘因之一。隨著即時(shí)診斷技術(shù)的發(fā)展，借助具有內(nèi)在酶樣活性的納米酶實(shí)現(xiàn)對生物標(biāo)志物的數(shù)字化監(jiān)測在準(zhǔn)確預(yù)測和診斷膳食相關(guān)疾病方面逐漸顯示出潛力。然而，目前納米酶的催化性能和可調(diào)性受到其固定表面原子位點(diǎn)組成和排列的限制，是制約納米酶技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵瓶頸。鑒于此，該工作首次提出了一種PdMoPtCoNi高熵納米酶（HEzymes），其具有豐富的活性位點(diǎn)和調(diào)諧的電子結(jié)構(gòu)。密度泛函理論（DFT）計(jì)算的結(jié)果表明，HEzymes在費(fèi)米能級（EF）附近的電子豐度增強(qiáng)是通過不同過渡金屬位點(diǎn)之間的自補(bǔ)充效應(yīng)實(shí)現(xiàn)的，基于類雞尾酒效應(yīng)提高了催化界面處的電子傳遞效率。隨后，基于物聯(lián)網(wǎng)策略開發(fā)出集成信號轉(zhuǎn)換和無線傳輸功能的便攜式電子設(shè)備，并將其與HEzymes相結(jié)合。得益于HEzymes優(yōu)異的催化活性，實(shí)現(xiàn)了葡萄糖、肌氨酸等生物標(biāo)志物的超靈敏數(shù)字化即時(shí)監(jiān)控，有助于預(yù)測和診斷不合理膳食所引發(fā)的糖尿病等疾病。這項(xiàng)工作展示了可調(diào)的電子結(jié)構(gòu)和協(xié)同效應(yīng)增強(qiáng)納米酶催化的巨大潛力，拓寬了高效納米酶的設(shè)計(jì)思路，為高熵合金（HEAs）在數(shù)字健康中的納米生物傳感應(yīng)用提供了新的視角。

 

　　該研究得到了陜西省自然科學(xué)基礎(chǔ)研究項(xiàng)目的資助。

 

　　原文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202406149