通过研究中描述的新方法产生的形状纳米颗粒。来源:Rumana Akter等人

酶的选择性断键能力为构建具有广泛技术和医学潜力的纳米颗粒带来了新的多功能性。

北海道大学的研究人员已经开发出一种新的、适应性更强的方法来制造尺寸可控的纳米颗粒。他们的“生物催化纳米颗粒成型”(BNS)方法发表在《纳米尺度视野》杂志上，它将极大地帮助生产各种用于技术和医学的纳米颗粒。

北海道研究小组的负责人、副教授高野裕太说:“最有前途的应用之一是制造被称为量子点的纳米粒子组件，这种纳米粒子足够小，其特性可以受到微妙的量子力学效应的影响。”Takano及其同事与澳大利亚墨尔本大学的研究人员合作开展了这项工作。

该方法使用酶来切断通过连接小有机(碳基)分子、无机材料或有机和无机混合成分而形成的分子组装中的特定化学键。各种天然和容易获得的酶可以将原始较大结构的连接部分切割成各种所需尺寸和形状的纳米颗粒。

通过改变连接剂和连接剂连接在一起的核心组件，可以产生一系列不同的纳米颗粒，每种纳米颗粒具有不同的化学和物理性质以及不同的尺寸。

来源:纳米尺度地平线(2024)。DOI: 10.1039 / D4NH00134F

研究人员制造了几种类型的纳米颗粒来展示他们技术的潜力。其中一个例子是量子点，其光学和电子特性可用于技术应用，包括分子计算、高密度数据存储设备、光催化和太阳能电池。

他们还探索了具有化学作用的纳米颗粒，这种纳米颗粒可能被用来杀死癌细胞或特定的致病细菌。另一种可行的医疗应用是将药物附着在纳米颗粒上，使它们能够将靶向药物直接输送到疾病的特定部位。

“生物催化纳米颗粒方法的潜力是巨大的，”Takano总结道，“利用天然可用酶的化学变动性和力量，为纳米颗粒的设计和生产开辟了一个全新的机会领域。”

作为这项新技术的发明者，高野已经提交了专利申请。

研究人员现在将继续探索这个令人兴奋的新领域，扩大自己的可能性，同时也希望鼓励其他团队接受这个概念并发展他们自己的想法。

他们希望最终看到生物催化方法商业化，并在许多研究、技术和医学领域得到利用。