微納米馬達（Micro/Nanomotors）是指在微納尺度下將光能、電能、磁能及化學(xué)能等不同形式的能量轉化為自身動(dòng)能并完成復雜任務(wù)的新型智能材料，也稱(chēng)微納米機器人(Micro/Nanorobots)。微納米馬達具有可控性好、靶向性高、擴散能力強等優(yōu)異性能，因而在藥物可控運輸釋放、腫瘤細胞成像、腫瘤破碎和治療等生物醫學(xué)領(lǐng)域有著(zhù)廣泛的應用前景。然而，如何高效驅動(dòng)生物酶微納米馬達和有效調控其運動(dòng)行為是當前微納米馬達領(lǐng)域關(guān)注的焦點(diǎn)問(wèn)題，也是其在生物醫學(xué)領(lǐng)域應用的必要條件。

  為了解決該問(wèn)題，哈爾濱工業(yè)大學(xué)黃鑫教授課題組青年教師王磊副教授與西班牙生物工程研究所SamuelSanchez教授課題組合作開(kāi)展研究，并于近期在Angew. Chem. Int.Ed. 發(fā)表關(guān)于題為“Enzyme Conformation Influences the Performance of Lipase-powered Nanomotors”的研究論文（Angew. Chem. Int. Ed., 2020,doi.org/ 10.1002/anie.202008339）。課題組前期工作已報道脂肪酶具有通過(guò)催化甘油三酯類(lèi)物質(zhì)驅動(dòng)納米粒子運動(dòng)的能力，即構建了脂肪酶納米馬達（Angew. Chem. Int.Ed., 2019, 58, 7992-7996）。該工作發(fā)現脂肪酶不僅能夠驅動(dòng)納米馬達的運動(dòng)，同時(shí)脂肪酶馬達還具有清除溶液中的油溶性甘油三酯的能力，突破了生物酶只用于驅動(dòng)納米粒子運動(dòng)的限制。但是，目前的脂肪酶納米馬達還難以實(shí)現有效地性能調控，基于此，課題組巧妙地設計并利用脂肪酶兩親性的結構特征與其催化過(guò)程之間的關(guān)系，通過(guò)制備不同親疏水性的基底材料，實(shí)現了對脂肪酶結構中親水端和疏水端位置的選擇性修飾，達到了對其催化過(guò)程進(jìn)行控制的目的，從而實(shí)現了對其運動(dòng)行為的調控。該工作不僅首次實(shí)現了對脂肪酶馬達運動(dòng)行為的有效調控，并且還進(jìn)一步地為利用脂肪酶馬達治療高甘油三酯血癥等疾病提供了新思路。