Bioinspired rational design of nanozymes

合理设计 纳米技术 材料科学
作者
Zhihong Chen,Bingyan Li,Yiqing Zhang,Xinyue Shang,Cheng Ma,Wei‐Wei Gao,Zhiling Zhu
出处
期刊:Materials horizons [Royal Society of Chemistry]
卷期号:12 (16): 5957-5974 被引量:50
标识
DOI:10.1039/d5mh00746a
摘要

Nanozymes, an emerging class of artificial enzymes, have attracted increasing attention for their potential in environmental monitoring, industrial catalysis, food safety, and biomedicine. To date, more than 1500 nanomaterials have been identified with enzyme-like activities, some demonstrating catalytic performances that match or even exceed those of natural enzymes. Despite this progress, key challenges remain, including poorly understood catalytic mechanisms, ambiguous structure-activity relationships, and a heavy dependence on nonspecific surface sites, all of which limit the efficiency, selectivity, and broader application of nanozymes. To address these limitations, researchers are turning to nature for inspiration, seeking to reconstruct enzyme active centers at the atomic scale and establish innovative design principles. This review examines the catalytic mechanisms and structural characteristics of natural enzymes, integrating machine learning approaches to investigate nanozyme kinetics, transition state stabilization, electron/proton transfer, and cooperative effects. It highlights bioinspired strategies such as three-dimensional structure design, cofactor incorporation, and artificial organelle systems. Furthermore, the review explores rational nanozyme design using activity descriptors and predictive modeling. Finally, it outlines the transformative potential of artificial intelligence and multiscale simulations in optimizing nanozyme performance, offering a theoretical foundation for the development of next-generation intelligent nanozymes.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
云清完成签到,获得积分10
刚刚
1秒前
无极微光的应助被ZZZX采纳,获得20
1秒前
2秒前
爱吃大嘴巴完成签到,获得积分10
2秒前
steven完成签到,获得积分10
2秒前
宋佳珍完成签到,获得积分10
2秒前
星辰大海的应助被lhcj采纳,获得10
3秒前
巴特弗莱完成签到,获得积分10
3秒前
传奇3的应助被张土豆采纳,获得10
3秒前
优雅的东完成签到,获得积分10
3秒前
司马千风发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
无极微光的应助被wwwww采纳,获得20
6秒前
平常的纸飞机完成签到,获得积分20
7秒前
yh88发布了新的文献求助20
7秒前
7秒前
Ava的应助被咕噜采纳,获得10
7秒前
江雯君完成签到,获得积分10
7秒前
绿端完成签到 ,获得积分20
7秒前
yueyue完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
8秒前
朕要去幼儿园深造啦完成签到,获得积分20
8秒前
wanluxia完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
steven发布了新的文献求助10
10秒前
Zevin_Dong完成签到,获得积分10
10秒前
tingtingliuok发布了新的文献求助10
11秒前
哩哩发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
pathway发布了新的文献求助10
11秒前
欣慰的星月完成签到,获得积分10
12秒前
Hijack发布了新的文献求助10
12秒前
liuliu完成签到 ,获得积分10
12秒前
12秒前
13秒前
13秒前
yueyue发布了新的文献求助10
13秒前
SciGPT的应助被永远永远采纳,获得10
15秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Energie-Contracting 1500
Klimaschutzrecht durch den Energiesektor im Mehrebenensystem – Ein Rechtsvergleich 1000
Oncology Clinical Trials: Successful Design, Conduct, and Analysis, Second Edition 800
Stochastic Models in Operations Research,Vol. 2 600
Organizational Behavior 510
桑白皮エキスの実験的, 臨床的育毛効果について 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8044526
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9476211
关于积分的说明 21282869
捐赠科研通 7612158
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3392016
关于科研通互助平台的介绍 2523620
邀请新用户注册赠送积分活动 2429957