【Anal.Chem】结合铁电场与活性位点构建高效纳米酶

本研究旨在通过结合铁电场与活性位点构建高效纳米酶，以提高其催化活性。背景方面，纳米酶作为天然酶的替代品，其催化活性提升一直面临挑战。研究目的为利用铁电BaTiO3纳米粒子（BTO）的自发极化电场与hemin（辣根过氧化物酶的活性位点）修饰，构建Hemin-BTO纳米酶。实验结果表明，Hemin-BTO对TMB和H2O2的催化常数显著高于天然酶，分别达到HRP的240倍和400倍。通过密度泛函理论计算，发现BTO的自发极化电场调节hemin的内部静电场，增强底物亲和力并降低反应能垒。此外，hemin减少BTO载流子重组，促进电子转移和活性氧生成。结论方面，Hemin-BTO成功应用于人脑利钠肽的免疫测定，验证了该策略的有效性，为高效纳米酶设计提供了新思路。