作为纳米马达运动的重要参数之一，酶基纳米马达的精确速度控制在许多生物应用领域有着非常重要的意义。然而，由于稳定的生理环境，酶基纳米马达的运动仍很难实现原位操控。
近日，报道了受汽车刹车的启发，复旦大学赵东元院士，李晓民教授首次将近红外“光学刹车”引入葡萄糖驱动的酶基介孔纳米马达中，实现远程调速。
文章要点
1）基于Janus介孔纳米结构，研究人员合理设计和制备了一种由SiO2@Au核@壳纳米球和酶修饰的周期性介孔有机硅（PMOs）组成的新型纳米马达。
2）该纳米马达以在PMO结构域上的酶(葡萄糖氧化酶/过氧化氢酶)的催化下，以葡萄糖为生物燃料驱动。同时，位于SiO2@Au区域的Au纳米壳层能够在近红外光照射下产生局部热梯度，通过热电泳法驱动纳米马达。利用Janus独特的纳米结构，酶催化产生的驱动力与近红外光热效应产生的导热力方向相反。
3）因此，利用近红外光学调速器，即使在覆盖生物组织后，葡萄糖驱动的纳米马达也可以在固定的葡萄糖浓度下实现3.46~6.49 μm/s（9.9−18.5体长/s）的远程操控。作为概念展示，这种介孔纳米分子的细胞摄取可以被远程调控（57.5−10~9 μg/mg），这为设计基于这种新型纳米分子的介孔骨架的智能活性药物释放系统提供了巨大的潜力。
参考文献
Mengli Liu, et al, Enzyme-Based Mesoporous Nanomotors with Near-Infrared Optical Brakes, J. Am. Chem. Soc., 2022
DOI: 10.1021/jacs.1c11749
https://doi.org/10.1021/jacs.1c11749
