【新聞中心訊】近日，國際純粹和應用化學聯(lián)合會（International Union of Pure and Applied Chemistry，以下簡稱“IUPAC”）公布了“2022年度化學領域十大新興技術（Top Ten Emerging Technologies in Chemistry 2022）”名單。我校雙聘院士閻錫蘊教授所提出的“納米酶”概念及其相關研究工作位列其中。

納米技術是開發(fā)COVID-19疫苗的關鍵，其在醫(yī)療保健和生物醫(yī)學領域應用的可能性已經(jīng)很明確。許多相關技術引起了研究人員的廣泛關注，其中包括納米酶、具有天然酶特性的納米材料等。納米酶是在實驗室按需設計出來的，因此在穩(wěn)定性、可回收性和成本方面具有顯著優(yōu)勢。與僅能在特定溫度和pH值起作用的天然酶不同，納米酶能夠在惡劣的條件下持久、安全而穩(wěn)定地發(fā)揮作用。

中國科學院生物物理研究所閻錫蘊院士團隊發(fā)現(xiàn)某些納米粒子自然表現(xiàn)出類似天然酶的活性（Nature Nanotech, 2007, 2, 577-583）。這引發(fā)了研究人員對一個全新領域的廣泛關注，在美國、歐洲和亞洲的一些商業(yè)企業(yè)均取得了非常顯著的進展。納米酶的另一個優(yōu)勢是它的可設計性。化學家使用各種分子來修飾納米酶，以改變其特性，使其超越經(jīng)典的催化能力。納米材料具有獨特的性質(zhì)，可被多種功能化，并應用于生物分析、診斷、治療、傳感、水處理等領域。納米酶最具吸引力的應用方向之一是開發(fā)新型實時診斷技術，該技術有望滿足世界衛(wèi)生組織（WHO）的關鍵需求。實時診斷策略應符合ASSURED標準，包括經(jīng)濟實惠、敏感、內(nèi)容詳細、用戶友好、診斷快速等。納米酶可以滿足不同的檢測技術需求，包括電化學、熒光、比色和免疫分析；此外，納米酶技術實現(xiàn)了小型化和長期穩(wěn)定性，這兩項性能與當前最先進的技術相比，均是非常重要的進步。與此同時，納米酶具有良好的生物相容性，使其能夠安全地應用在生物成像和病原體檢測等醫(yī)療衛(wèi)生領域。

此外，納米酶已經(jīng)在一些疾病的治療中應用，因為納米酶能夠催化消除活性氧和活性氮，這兩種物質(zhì)與衰老、炎癥、不孕癥、神經(jīng)退行性疾病和癌癥息息相關；納米酶還具有促進干細胞生長的特性，這對組織工程及其他治療均具有十分重要的價值；除了生物醫(yī)學領域，納米酶也為水處理和消除污染提供了新的解決方案，其符合聯(lián)合國可持續(xù)發(fā)展目標第6、14和15條，所有這些均與環(huán)境凈化有關。其中，一個十分有趣的應用是鐵基納米酶的可回收性，在凈化污染介質(zhì)后，借助鐵基納米酶的磁性，可以很容易地將其從溶液中回收，便于后續(xù)的處理和再利用；此外，研究人員還設計了基于金、鈰、鉑和汞納米酶的邏輯門——這可以促進計算機向小型化發(fā)展。納米酶能夠彌補天然酶和人造酶的一些缺陷，使其很快在諸多領域展現(xiàn)出新的性能和應用前景。

閻錫蘊，中國科學院院士、中國科學院生物物理研究所研究員。研究方向為腫瘤生物學與納米生物學。作為創(chuàng)始人，她主持了“納米酶”香山會議，建立了“中國科學院納米酶工程實驗室”和“中國生物物理學會納米酶分會”。帶領的團隊提出了納米酶新概念，揭示了無機納米材料的酶學特性，制定了納米酶術語和標準化，發(fā)明了納米酶新技術，開拓了納米酶研究新領域。基于納米酶的雙功能特點，團隊巧妙設計了多項納米酶新技術，科研成果相繼發(fā)表于Nature Nanotech，Nature Commun，Blood，PNAS等雜志，授權發(fā)明專利40余件，部分專利已經(jīng)在美國、日本及歐洲獲得授權，并實現(xiàn)成果轉(zhuǎn)化。閻錫蘊院士入選2022年度全球“高被引科學家”榜單。

國際純粹和應用化學聯(lián)合會（International Union of Pure and Applied Chemistry，以下簡稱“IUPAC”）是一個國際性的非政府和非營利性科學組織，于1919年創(chuàng)建于法國巴黎。作為國際科學理事會（ISC）的成員組織，IUPAC是全球最大、最具權威性的化學組織，致力于制定化學命名、術語（包括元素周期表中新元素的命名）、標準化測量方法及其他重要數(shù)據(jù)評估等。（編輯 褚玉晶）