中國(guó)科學(xué)院生物物理研究所閻錫蘊(yùn)研究小組的《氧化鐵納米顆粒具有過氧化物酶活性》一文,，日前在9月份出版的《自然—納米技術(shù)》雜志上發(fā)表,。該刊物同時(shí)配發(fā)的評(píng)論文章《氧化鐵納米顆粒：蘊(yùn)藏的功能》稱：“閻錫蘊(yùn)、柯沙和同事們首次發(fā)現(xiàn)氧化鐵納米顆粒具有類似過氧化物酶的催化活性,，并提出了氧化鐵納米顆粒模擬酶的概念,。這一發(fā)現(xiàn)不僅為惰性金屬材料在納米尺度具有催化活性的學(xué)說提供了新的論據(jù)，而且拓展了磁性納米顆粒的應(yīng)用,。雖然如何在生物技術(shù)和醫(yī)療領(lǐng)域更好地利用納米材料的催化活性還有待探索,，但氧化鐵納米顆粒催化活性的發(fā)現(xiàn)，無疑將使人們對(duì)此產(chǎn)生更多的關(guān)注,。”
據(jù)評(píng)論文章介紹,，在納米醫(yī)學(xué)研究中，氧化鐵納米顆粒作為一種理想材料,，可用于疾病診斷,、控制藥物釋放和體內(nèi)分子成像。氧化鐵納米顆粒通常用于分離和純化蛋白質(zhì),、DNA,、病毒和細(xì)胞。這主要利用氧化鐵納米顆粒的磁性,，如果將其表面連接抗體—— 一種能夠特異識(shí)別生物分子的蛋白質(zhì),，它便具有靶向識(shí)別和磁性分離的雙重功能。在醫(yī)學(xué)應(yīng)用中，傳統(tǒng)的檢測(cè)方法是將納米顆粒的磁分離作用與酶標(biāo)記的抗體免疫反應(yīng)結(jié)合起來,，后者通過酶催化底物顯色顯示生物分子的存在并進(jìn)行定量。
閻錫蘊(yùn)研究員長(zhǎng)期從事腫瘤抗體研究,，近年來主持著國(guó)家“863”計(jì)劃“腫瘤抗體藥物”課題,、國(guó)家自然科學(xué)基金及中科院方向性研究項(xiàng)目，并參與國(guó)家“973”納米生物學(xué)研究項(xiàng)目,。她說：“這一發(fā)現(xiàn)是典型的學(xué)科交叉產(chǎn)物,，是免疫學(xué)、生物化學(xué)和材料學(xué)共同合作研究的結(jié)果,。這一發(fā)現(xiàn)在意料之外,，但在情理之中。”
據(jù)閻錫蘊(yùn)介紹,，她的研究小組最初的試驗(yàn)設(shè)計(jì)是為了尋找腫瘤細(xì)胞新靶標(biāo),，在磁性納米顆粒上連接了他們已獲得發(fā)明專利的“抗體”，希望研制一種新的具有識(shí)別抗原和磁性分離雙重功能的免疫納米顆粒,，用于腫瘤的診斷和治療,。然而，在鑒定抗體分子是否連接氧化鐵納米顆粒時(shí),，研究人員遇到了不能排除的本底噪音,。在用盡各種方法排查之后，他們沒有得到預(yù)期的結(jié)果,。研究小組由此推測(cè),，磁性納米顆粒可能具有另外一種尚未被發(fā)現(xiàn)和證明的性質(zhì),，這種性質(zhì)很可能是過氧化物酶的催化活性,。
為了證明這一推斷，閻錫蘊(yùn)研究小組從不同納米材料研究機(jī)構(gòu)取樣,，并對(duì)不同大小尺寸的氧化鐵納米顆粒材料分別進(jìn)行研究,，試驗(yàn)最終證實(shí)了研究小組的推測(cè)是正確的。隨后,，研究小組又利用納米顆粒模擬酶的這一新特性,，設(shè)計(jì)了多種免疫檢測(cè)方法，實(shí)現(xiàn)了對(duì)乙肝病毒表面抗原和肌鈣蛋白的檢測(cè),。并將其與具有蛋白質(zhì)性質(zhì)的辣根過氧化物酶進(jìn)行比較,，發(fā)現(xiàn)這種納米顆粒模擬酶具有制備簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì),、耐高溫和耐酸堿等諸多優(yōu)勢(shì),。在此基礎(chǔ)上，他們研制了多種新型免疫檢測(cè)模型，拓展了氧化鐵納米顆粒在其他方面的新用途,。例如,，污水處理和酸雨檢測(cè)。
閻錫蘊(yùn)說,，由于國(guó)家,、中科院和中科院生物物理所對(duì)于納米生物學(xué)和納米醫(yī)學(xué)等交叉學(xué)科的重視，使她這樣從事腫瘤抗體研究的學(xué)者有機(jī)會(huì)參與納米科學(xué)的研究,，有機(jī)會(huì)與物理,、化學(xué)等領(lǐng)域的專家合作，從而促使她關(guān)注納米材料和納米技術(shù)與生物學(xué)的結(jié)合點(diǎn),，并有了這項(xiàng)成果,。她說，研究人員對(duì)研究中出現(xiàn)的看似偶然和不可能的現(xiàn)象,，不能輕易放棄,，特別是實(shí)驗(yàn)結(jié)果與預(yù)期相左時(shí)更應(yīng)如此。只有進(jìn)行認(rèn)真分析,，才可能會(huì)有意外的發(fā)現(xiàn),。這便是科學(xué)探索的本質(zhì)。（科學(xué)時(shí)報(bào)）
原始出處:
Intrinsic peroxidase-like activity of ferromagnetic nanoparticles
Lizeng Gao, Jie Zhuang, Leng Nie, Jinbin Zhang, Yu Zhang, Ning Gu, Taihong Wang, Jing Feng, Dongling Yang, Sarah Perrett, Xiyun Yan
SUMMARY: Nanoparticles containing magnetic materials, such as magnetite (Fe3O4), are particularly useful for imaging and separation techniques. As these nanoparticles are generally considered to be biolo
Nature Nanotechnology (26 Aug 2007) Article
