전자 잠금장치가 나노효소의 촉매 선택성을 조작한다

효소 모방 기능을 가진 나노재료인 나노효소는 생물 촉매 및 생의학 분야에서 매력적인 기회를 제공합니다. 그러나 나노효소 선택성을 조작하는 것은 극복할 수 없는 장애물입니다. 여기에서는 나노효소와 기질 간의 전자 전이를 제어하여 효소와 유사한 촉매의 선택성 조작을 달성하는 에너지 제어 전자 잠금장치의 개념을 제안합니다. 전자 잠금장치는 효소 반응의 에너지 장벽에 맞추기 위해 나노효소의 전자 에너지를 조절함으로써 구성하고 열 수 있습니다. 조절이 용이한 전자 에너지를 가진 철 도핑된 탄소 점(FeCD) 나노효소가 개념 증명의 예로 선택되었습니다. 전자 에너지를 지배하는 전도대의 조절을 통해 자연 고추냉이 과산화효소(HRP)의 기질 친화도보다 123배 높은 활성화 가능한 산화효소 및 선택적 과산화효소(POD)를 달성하였습니다. 또한 선택성을 유지하면서 FeCD는 광자를 전자로 변환하는 과정에서 HRP와 비교할 수 있을 정도의 촉매 동역학을 보입니다. 뛰어난 선택성, 효율적인 촉매 작용 및 검출할 수 없는 생독성 덕분에 FeCD는 항생제 내성 세균 농양에서 강력한 표적 의약품으로 주목받고 있습니다. 전자 잠금장치는 고급 나노효소의 선택성을 조작하는 강력한 전략을 제공합니다.