综述：铜纳米酶的过氧化物酶及模拟过氧化物酶活性：催化机制、应用与特性综述

本综述系统阐述了铜纳米酶（Cu nanozymes）作为高效稳定的过氧化物酶（peroxidase）模拟物，在生物诊断、环境修复及药物开发等领域的突破性应用。其独特的氧化还原催化效率（redox catalytic efficiency）和活性氧（ROS）生成能力，为开发新型抗菌药物提供了创新思路，具有显著的跨学科研究价值。

　　

ABSTRACT

铜纳米酶正以其卓越的稳定性和低成本优势，逐步取代天然过氧化物酶（peroxidase）。天然酶虽具备底物选择性和催化活性，但存在纯化成本高、稳定性差的缺陷。由金属、金属氧化物、碳基材料及金属-有机框架（MOFs）等构成的铜纳米酶，通过模拟过氧化物酶的催化机制，在生物医学领域展现出多重应用潜力。

催化机制与特性

铜纳米酶的核心优势在于其类芬顿反应（Fenton-like reaction）驱动的氧化还原活性。与天然酶依赖血红素辅基不同，铜活性位点（Cu⁺/Cu²⁺）可高效催化过氧化氢（H₂O₂）分解，生成羟基自由基（·OH）等活性氧物种（ROS）。这种特性使其在酸性肿瘤微环境（TME）靶向治疗中表现突出。

应用前沿

生物诊断：基于铜纳米酶的比色传感器可实现葡萄糖、尿酸等代谢物的超灵敏检测，检测限（LOD）低至纳摩尔级。

环境修复：通过催化降解有机污染物（如酚类化合物），其效率较传统方法提升3-5个数量级。

药物开发：ROS介导的抗菌机制可穿透生物膜，对耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）等超级细菌具有显著抑制效果。

挑战与展望

尽管铜纳米酶在稳定性上远超天然酶，但其底物选择性（substrate selectivity）仍需优化。未来研究或将聚焦于杂原子掺杂（heteroatom doping）和表面配体工程，以进一步提升其生物相容性和靶向性。

Conflicts of Interest

作者声明无利益冲突。