image: （左）TMB显色反应表征类氧化酶活性；（中）线性扫描伏安法表征ORR活性；（右）两种活性的良好线性关系。 view more
Credit: ©《中国科学》杂志社
由于缺乏理论指导，目前对医用催化剂的筛选主要依靠试错的方法，因此建立催化剂的快速评估方法具有重要意义。近日，《国家科学评论》杂志在线发表了中科院上硅所施剑林研究员的研究成果，该研究团队利用模型单原子催化剂（SACs），揭示了氧化酶催化和氧还原电催化之间的内在同源性，并引入了快速评估类氧化酶催化剂活性的新方法。
研究人员选择活性位点结构相对均一的、更有可比性的SACs作为模型催化剂，定量分析发现由TMB显色反应得出的类氧化酶活性（显色反应的速度）与由LSV得出的ORR活性（归一化平均电流密度）具有良好的线性关系，证明了氧化酶催化和电催化之间的内在同源性和电化学方法评估氧化酶活性的可行性，且伏安技术具有更普遍的测试使用范围，甚至适用于模拟体液和DMEM。有趣的是，SACs对癌细胞的杀伤作用与其ORR活性顺序一致，鉴于人们已经开发出数以万计的氧还原电催化剂，该工作证明这些高活性ORR电催化剂有望成为氧化酶模拟物的候选，以便用于催化医学领域中，例如肿瘤治疗和抗菌。
虽然人们通常认为酶催化和电催化是两个独立的科学领域，但该研究桥接了氧化酶催化和ORR电催化，有力地推动了后续对仿酶催化和电催化关系的探索。
研究详情请见原文：
Bridging Oxidase Catalysis and Oxygen Reduction Electrocatalysis by Model Single-Atom Catalysts
https://doi.org/10.1093/nsr/nwac022
Journal
National Science Review