近日，天津科技大學生物工程學院賈士儒教授、崔建東教授團隊圍繞基於MOF材料的酶的固定化策略及研究展望方面的論文“Metal-organic frameworks with different dimensionalities: An ideal host platform for enzyme@MOF composites”在國際奈米材料、催化技術領域頂級期刊《Coordination Chemistry Reviews》上發表。文章以天津科技大學生物工程學院、省部共建食品營養與安全國家重點實驗室為完成單位，教師杜英傑博士為文章第一作者和共同通訊作者，崔建東教授為共同通訊作者。這篇文章綜述了具有不同維度的MOF材料固定化酶的製備策略和催化效能，並以MOF固定化酶為例對酶的固定化策略進行了總結和展望，提出了“固定化但不僵化”的固定化策略和理念。
圖1 基於不同維度MOF的生物複合材料構建案例展示圖
金屬有機骨架材料(Metal-organic frameworks, MOFs)是一類新興的多孔材料，具有良好的孔隙結構和晶體結構、良好的生物相容性、良好的化學/機械穩定性和較高的比表面積，是開發enzyme@MOF複合材料的理想宿主基質。大多數enzyme@MOF複合材料具有優異的催化效能和較高的穩定性。在過去的十年裡，人們做了許多努力來開發具有潛在應用的enzyme@MOF複合材料。MOFs的維數對enzyme@MOF複合材料的催化效能有顯著影響。科研團隊在總結已有眾多研究報道的固定化策略條件下，提出了“固定化但不僵化”的固定化策略，提出0維加的MOF（0D+MOF）材料是酶的固定化領域新的研究方向之一。在該策略的指導下，近期於Journal of Colloid and Interface Science雜誌上發表了相關的研究內容，構建了新型的多級孔MOF固定化酶取得了較好的催化效能。
圖2 中空多級孔MOF固定化多酶示意圖
多年來，團隊在帶頭人賈士儒教授的帶領下，在生物催化、生物防腐以及在食品、醫藥等領域取得了一定的研究和應用進展。在生物催化領域，以崔建東教授為核心的研究小組，近5年公開發表相關文章70餘篇，分別發表於Coordination Chemistry Reviews 、Chemical Engineering Journal、Bioresource Technology和Journal of Colloid and Interface Science，其中發表高水平論文60篇餘篇。以含酶奈米複合物在生物工程、生物催化的高效利用和過程強化為目標，初步實現了含酶複合物的構建及其在生物質能源、生物催化、有毒有害物質檢測以及蛋白遞送等領域的應用。
文獻來源：
1. Coordination Chemistry Reviews, 2022, 10.1016/j.ccr.2021.214327.
2. Journal of Colloid and Interface Science, 2021, 10.1016/j.jcis.2021.11.123.
本期編輯/張鑫
本期稽核/曾梅妹
監製/新聞中心 駱妍 鄭寧
