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西北農(nóng)林科技大學(xué)食品安全控制納米技術(shù)團(tuán)隊(duì)在膳食相關(guān)疾病的預(yù)測(cè)方面取得重要進(jìn)展

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2024-09-29  來(lái)源:西北農(nóng)林科技大學(xué)  瀏覽次數(shù):2346
   近日,西北農(nóng)林科技大學(xué)食品安全控制納米技術(shù)團(tuán)隊(duì)的唐文志副教授在膳食相關(guān)疾病的預(yù)測(cè)方面取得新進(jìn)展,研究成果以“PdMoPtCoNi High Entropy Nanoalloy with  d  Electron Self-Complementation-Induced Multisite Synergistic Effect for Efficient Nanozyme Catalysis”為題發(fā)表于《Advanced Science》 上。食品學(xué)院2022級(jí)碩士楊雪微為論文第一作者,食品學(xué)院唐文志副教授為論文通訊作者,王建龍教授和浙江大學(xué)平建峰教授為共同通訊作者。
  全球疾病負(fù)擔(dān)研究顯示,不合理膳食是疾病和死亡的最主要誘因之一。隨著即時(shí)診斷技術(shù)的發(fā)展,借助具有內(nèi)在酶樣活性的納米酶實(shí)現(xiàn)對(duì)生物標(biāo)志物的數(shù)字化監(jiān)測(cè)在準(zhǔn)確預(yù)測(cè)和診斷膳食相關(guān)疾病方面逐漸顯示出潛力。然而,目前納米酶的催化性能和可調(diào)性受到其固定表面原子位點(diǎn)組成和排列的限制,是制約納米酶技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵瓶頸。鑒于此,該工作首次提出了一種PdMoPtCoNi高熵納米酶(HEzymes),其具有豐富的活性位點(diǎn)和調(diào)諧的電子結(jié)構(gòu)。密度泛函理論(DFT)計(jì)算的結(jié)果表明,HEzymes在費(fèi)米能級(jí)( E F)附近的電子豐度增強(qiáng)是通過(guò)不同過(guò)渡金屬位點(diǎn)之間的自補(bǔ)充效應(yīng)實(shí)現(xiàn)的,基于類(lèi)雞尾酒效應(yīng)提高了催化界面處的電子傳遞效率。隨后,基于物聯(lián)網(wǎng)策略開(kāi)發(fā)出集成信號(hào)轉(zhuǎn)換和無(wú)線(xiàn)傳輸功能的便攜式電子設(shè)備,并將其與HEzymes相結(jié)合。得益于HEzymes優(yōu)異的催化活性,實(shí)現(xiàn)了葡萄糖、肌氨酸等生物標(biāo)志物的超靈敏數(shù)字化即時(shí)監(jiān)控,有助于預(yù)測(cè)和診斷不合理膳食所引發(fā)的糖尿病等疾病。這項(xiàng)工作展示了可調(diào)的電子結(jié)構(gòu)和協(xié)同效應(yīng)增強(qiáng)納米酶催化的巨大潛力,拓寬了高效納米酶的設(shè)計(jì)思路,為高熵合金(HEAs)在數(shù)字健康中的納米生物傳感應(yīng)用提供了新的視角。
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