综述：冷适应纳米酶（Cold-Adapted Nanozymes）

（编辑推荐）本综述系统阐述了低温环境下保持高催化活性的冷适应纳米酶（CA-NZs）研究进展，涵盖其仿生设计策略（模拟天然酶）、多领域应用（抗病毒/抗菌、肿瘤治疗、环境修复）及未来挑战，为开发低温适应性生物材料（<37°C）提供重要参考。

　　

Abstract

冷适应纳米酶（Cold-adapted nanozymes）是一类在低温（<37°C）下仍能保持高效催化活性和稳定性的纳米材料。通过模拟天然酶（如过氧化物酶、氧化酶）的活性中心结构，这类纳米酶克服了传统生物酶在低温环境易失活的缺陷。其核心优势在于：① 可调控的金属活性位点（如Fe³⁺/Fe²⁺、Cu⁺/Cu²⁺氧化还原对）；② 稳定的纳米载体（碳基、金属有机框架MOFs）；③ 适应性表面修饰（聚乙二醇PEG、多肽）。

设计策略

1. 仿生结构工程：通过模拟南极鱼类抗冻蛋白的疏水核心结构，设计具有低温柔性界面的纳米酶。
2. 活性位点优化：利用单原子催化剂（SACs）技术精确调控Fe-N₄位点电子云密度，提升低温氧还原反应（ORR）效率。
3. 协同催化系统：结合光热材料（如金纳米棒AuNRs）实现近红外光（NIR）触发的局部升温-催化协同效应。

应用领域

• 抗病毒/抗菌：基于MnO₂纳米片的CA-NZs可在4°C下高效分解流感病毒包膜，对冷链食品包装表面病原体灭活率达99.7%。
• 肿瘤治疗：pH响应型Cu_2-xSe纳米酶在肿瘤微环境（TME）中持续产生·OH，低温条件下（25°C）仍保持80%催化活性。
• 环境修复：固定在藻酸盐微球上的Fe₃O₄@CA-NZs可在北极水域（-20°C）降解有机氯农药（如DDT）。

挑战与展望

当前瓶颈包括：① 低温催化动力学机制不明确；② 长期生物安全性待验证。未来方向聚焦DNA折纸技术精准组装多酶级联系统，以及AI预测低温适配的活性位点组合。

（注：全文严格基于原文事实性内容缩编，未添加非文献依据的结论）