王杨

（苏州健雄职业技术学院，江苏 太仓215411）

研究发现，天然酶是一种能够催化特定化学反应的蛋白质、RNA 或其复合体，具有催化活性高、选择性强和反应条件温和等优点，被广泛用于疾病诊断、临床治疗、生物传感和环境保护等领域[1-2]。但天然酶具有环境稳定性差、易被酶消化、制备成本高、纯化复杂等缺点，限制了其应用的范围。近年来，随着纳米技术的发展，一些纳米材料，例如金属氧化物纳米粒子、金属纳米粒子、富勒烯衍生物和稀土纳米材料等，被证实能够模拟过氧化物酶和超氧化物酶等多种天然酶的活性[3-5]。随之，纳米酶作为天然酶的替代物，迅速成为多学科交叉的研究热点，并逐渐形成了新的研究领域。自从阎锡蕴课题组[6]发现Fe3O4纳米粒子具有类似天然酶的过氧化物酶(peroxidase,POD)活性以来，铁基纳米酶因其良好的催化活性、低成本和稳定性好等优点引起了研究者们的广泛关注，并在生物医药领域得到广泛应用。

本文主要介绍了铁基纳米酶的催化机制与活性、分类以及应用等方面的研究进展，并对其研究进展进行了展望。

1 铁基纳米酶的催化机制与活性

1.1 催化机制

在自然界中，过氧化物酶是由大量酶组成的一类氧化还原酶（POD），能够催化底物与过氧化物（多数为H2O2）的氧化反应(图1)。这种催化作用使得POD 在生物体内起着非常关键的作用，例如降低活性氧自由基的毒性和抵御病原体。以辣根过氧化物酶(HRP)为例，其活性中心存在一个含铁的卟啉环，通过铁原子的氧化还原实现酶的高效催化，因此通常用作抗体的偶联物，已广泛用于生物分析和临床检验，以酶促催化比色底物进行信号传导或成像。……