张晓东课题组ACS Nano：单原子纳米酶绷带治疗颅脑创伤研究中取得进展

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天津大学张晓东教授与神经工程团队合作在单原子纳米酶绷带治疗颅脑创伤方面取得进展。研究团队利用单原子催化原理，制备出具有持久高效的类酶活性和清除自由基能力的纳米酶绷带，并将其应用于颅脑创伤引发的神经损伤局部治疗，取得良好效果。

       颅脑创伤是最严重的创伤之一，能够在创伤处产生大量的活性氮氧自由基，从而触发脑部一系列的生化反应和神经免疫反应，严重危及伤者生命安全。天津大学团队利用单原子催化原理，开发出Pt/CeO2单原子纳米酶，其类酶活性较纯CeO2团簇高3-10倍，清除自由基能力则高出2-10倍，且其活性在一个月的治疗环境下没有明显衰减。研究者进一步将单原子Pt/CeO2纳米酶负载于柔性的碳纤维布上制作成为绷带，并将其应用于颅脑创伤小鼠的神经损伤治疗，结果表明该绷带可以有效的促进伤口愈合，降低神经炎症、缓解神经损伤，为颅脑创伤的局部治疗提供了一条全新的思路。
        相关研究成果以“A Nanozyme-based Bandage with Single Atom Catalysis for Brain Truama”为题于2019年09月26日在线发表在《ACS Nano》上(DOI: 10.1021/acsnano.9b05075)。该项研究工作由天津大学主持完成，天津大学为论文第一单位，北京协和医学院、天津医科大学总医院、中山大学等国内多家大学和科研机构参与其中。

       纳米酶的发现是基于材料在纳米尺度(1～100nm)展现出与其宏观尺度不同的新特性。一般情况下，纳米材料被认为是化学惰性的物质，自身不具备生物效应．例如，Fe3O4纳米材料通常被认为是一种无机的惰性物质，其磁性特征被广泛应用于蛋白质与核酸的分离纯化、细胞标记、肿瘤治疗以及核磁共振成像．如果想赋予磁纳米材料更多的功能，如催化活性，人们常常采用“加法”，在其表面修饰一些酶或其他催化基团，从而使其获得催化功能.例如，Scrimin等将氮杂冠醚(azacrown)修饰在金纳米颗粒表面，经锌离子螯合后，使其获得剪切磷酸二酯键的催化活性，以模拟RNase的功能．尽管这种被修饰的金纳米颗粒也被称为纳米酶，但其催化活性来自于其表面修饰的酶，而不是来自于纳米材料本身的特性。
        张晓东，天津大学教授，毕业于天津大学理学院并获得博士学位。2007-2013年在中国医学科学院放射医学研究所任助理研究员、副研究员。2013-2015年赴美斯坦福大学戴宏杰院士（Hongjie Dai）课题组进行博士后研究。2016年1月任天津大学研究员。主要从事深组织近红外二区（1,100-1,700 nm）荧光成像及其在重大脑疾病的病理生理学研究；超小的生物材料的肿瘤放射治疗及防护。在Advanced Materials, ACS Nano, Advanced Functional Materials, Biomaterials等期刊发表论文60余篇，6篇论文入选ESI高被引，总引用次数2000多次。