آنزیم مصنوعی
آنزیم مصنوعی یک مولکول آلی مصنوعی یا آلی است که برخی از عملکردهای آنزیم را بازآفرینی می‌کند.
تاریخ[ویرایش]
کاتالیز آنزیم واکنشهای شیمیایی با انتخاب و سرعت بالایی رخ می‌دهد. بستر در قسمت کوچکی از ماکرومولکول آنزیم به نام محل فعال می‌شود . در آنجا ، اتصال بستر نزدیک به گروه عاملی در آنزیم باعث ایجاد کاتالیز توسط اثرات به اصطلاح نزدیکی می‌شود. با ترکیب بستر اتصال با گروه‌های عاملی کاتالیزوری ، می‌توان کاتالیزورهای مشابهی را از مولکولهای کوچک ایجاد کرد. آنزیمهای کلاسیک مصنوعی با استفاده از گیرنده‌هایی مانند سیکلودکسترین ، اتر تاجی و کالسیلار ، بسترها را به هم متصل می‌کنند . [۱] [۲]
نانوزیم[ویرایش]
نانوزیمها نانومواد با ویژگی‌های آنزیمی مانند ذاتی هستند که طی دهه گذشته به دلیل توانایی در رفع محدودیت‌های آنزیمهای طبیعی از جمله پایداری کم، هزینه زیاد و ذخیره‌سازی دشوار، در حال رشد بوده‌اند.[۳][۴] آنها به‌طور گسترده‌ای برای کاربردهای مختلف، از جمله سنجش زیستی، تصویربرداری از بدن، تشخیص تومور و درمان، ضدعفونی کردن مورد کاوش قرار گرفته‌اند.[۵][۶][۷][۸][۹] فعالیت کاتالیستی این نانوآنزیم ۷۰ برابر بیشتر از کاتالیست Pt/C است.[۱۰]
همراه با توسعه سریع و درک روزافزون علوم نانو و فناوری نانو، نانوزیمها با تقلید و مهندسی بیشتر از مراکز فعال آنزیمهای طبیعی، به عنوان جانشین مستقیم آنزیمهای سنتی عمل کنند. در سال ۲۰۰۷، محققان نشان دادند که نانوذرات Fe3O4 (NP) دارای فعالیت تقلید ذاتی پراکسیداز هستند، و از آن زمان تاکنون، صدها ماده نانو برای تقلید از فعالیت کاتالیزوری پراکسیداز، اکسیداز، کاتالاز، هالوپراکسیداز، گلوتاتیون پراکسیداز، اوریکاز، متان مونوکسیژناز، هیدرولاز و سوپراکسید دیسموتاز کشف شده‌است. طیف گسترده‌ای از نانومواد گزارش شده‌است به‌طور همزمان فعالیت تقلیدی دو یا چند آنزیمی را نشان می‌دهد. به عنوان مثال، Fe3O4 NPs فعالیتهای شبه پروکسیداز و مانند کاتالاز وابسته به pH را نشان می‌دهد. NPهای آبی پروس به‌طور همزمان دارای فعالیت شبیه پروکسیداز، کاتالاز و سوپراکسید دیسموتاز هستند و Mn3O4 NPs هر سه آنزیم آنتی‌اکسیدانی سلولی از جمله سوپراکسید دیسموتاز، کاتالاز و گلوتاتیون پراکسیداز را تقلید می‌کنند. نانوزیمها با بهره‌گیری از خصوصیات فیزیوشیمیایی نانومواد، کاربردهای وسیعی از تشخیص در شرایط آزمایشگاهی تا جایگزینی آنزیمهای خاص در سیستمهای زنده را نشان داده‌اند. با ظهور مفهوم جدید «نانوزیمولوژی»، نانوسیم‌ها در حال حاضر به یک زمینه جدید در ارتباط با نانوفناوری و زیست‌شناسی تبدیل شده‌اند.[۱۱]
جستارهای وابسته[ویرایش]
- آبزیم
- پلیمر قالب مولکولی
- دستگاه مولکولی
- زئولیت
- زیست‌تقلید
- شیمی فراذره‌ای
- فروکافت
- فولرن
- گرافین
- نانوشیمی
- نانولوله کربنی
منابع[ویرایش]
- ↑ "Wiley: Artificial Enzymes - Ronald Breslow". as.wiley.com. Retrieved 2015-12-11.
- ↑ Kirby, Anthony J; Hollfelder, Florian (2009-10-01). From Enzyme Models to Model Enzymes. doi:10.1039/9781847559784. ISBN 9780854041756.
- ↑ Wei, Hui; Wang, Erkang (2013-06-21). "Nanomaterials with enzyme-like characteristics (nanozymes): next-generation artificial enzymes". Chemical Society Reviews. 42 (14): 6060–93. doi:10.1039/C3CS35486E. ISSN 1460-4744. PMID 23740388.
- ↑ Wei, Hui; Qin, Li; Zhu, Yunyao; Li, Sirong; Lou, Zhangping; Wang, Quan; Wang, Xiaoyu; Wu, Jiangjiexing (2018-12-11). "Nanomaterials with enzyme-like characteristics (nanozymes): next-generation artificial enzymes (II)". Chemical Society Reviews. 48 (4): 1004–1076. doi:10.1039/C8CS00457A. ISSN 1460-4744. PMID 30534770.
- ↑ 阎锡蕴 (2014). 纳米材料新特性及生物医学应用 (第1版 ed.). 北京: 科学出版社. ISBN 9787030418289.
- ↑ Wang, Zerong (2017-04-17). Encyclopedia of Physical Organic Chemistry, 5 Volume Set (Edición: Volumes 1 - 5. ed.). Place of publication not identified: John Wiley & Sons Inc. ISBN 978-1-118-47045-9.
- ↑ "Nanozyme brief history".
- ↑ Wang, Xiaoyu; Hu, Yihui; Wei, Hui (2016). "Nanozymes in bionanotechnology: from sensing to therapeutics and beyond". Inorg. Chem. Front. 3 (1): 41–60. doi:10.1039/c5qi00240k.
- ↑ Duan, Demin; Fan, Kelong; Zhang, Dexi; Tan, Shuguang; Liang, Mifang; Liu, Yang; Zhang, Jianlin; Zhang, Panhe; Liu, Wei (2015). "Nanozyme-strip for rapid local diagnosis of Ebola". Biosensors and Bioelectronics. 74: 134–141. doi:10.1016/j.bios.2015.05.025. PMID 26134291.
- ↑ «.nano.ir». .nano.ir. دریافت‌شده در ۱۶ آوریل ۲۰۲۰.
- ↑ Liang, Minmin; Yan, Xiyun (2019-07-05). "Nanozymes: From New Concepts, Mechanisms, and Standards to Applications". Accounts of Chemical Research (به انگلیسی). American Chemical Society (ACS). 52 (8): 2190–2200. doi:10.1021/acs.accounts.9b00140. ISSN 0001-4842.