综述：单原子纳米酶的结构-活性关系与生物医学应用综述

《Chemical Science》：Single-Atom Nanozymes in Nanomedicine: Catalytic Precision, Mechanistic Insights, and Translational OpportunitiesOpen Access

　　

纳米酶是通过将酶的催化特性整合到纳米材料中而设计出来的，在生物医学应用方面具有巨大潜力。然而，实现高催化效率和底物选择性仍然是一项挑战。单原子纳米酶（SANs）具有明确的金属-配体配位环境和高原子利用效率，可能在特定反应系统中以及在特定的结构和运行条件下，相较于传统纳米粒子提供催化优势。尽管以往的综述已经提供了全面的概述，但对决定SANs在生物环境中性能的结构-活性关系的系统分析仍然缺乏。本综述填补了这一空白，重点关注自2022年以来推动该领域发展的原子水平工程策略，包括配位环境调节、空间构型控制、双原子位点和新兴的非金属体系。我们批判性地比较了SANs与纳米粒子和纳米簇的催化性能，阐明了生物催化中尺寸-性能关系的适用范围和局限性。从催化机制的角度审视了包括抗菌疗法、癌症治疗、生物传感和氧化应激保护在内的生物医学应用，特别关注结构特征如何转化为生物学效果。我们对转化前景进行了批判性评估，确定了临床实施必须克服的机会和障碍。通过整合机制见解与工程原理，本综述为下一代SANs的理性设计提供了一个概念框架。

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? 2026 作者(s)。由英国皇家化学会出版

2026

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