Nanozimas, nanomateriales catalíticos similares a enzimas, se consideran la próxima generación de imitadores de enzimas porque no solo superan las limitaciones intrínsecas de las enzimas naturales, pero también posee propiedades únicas en comparación con las enzimas artificiales convencionales. Hasta ahora, Se han explorado muchos nanomateriales para imitar varias enzimas naturales, como la peroxidasa, oxidasa, catalasa e hidrolasa. Particularmente, Se han dedicado enormes esfuerzos a las nanozimas similares a las peroxidasa debido a sus aplicaciones en el diagnóstico biomédico. bioimagen, revestimientos antiincrustantes, etc.
Si bien recientemente se han logrado avances en nanozimas similares a la peroxidasa, la mayoría de los estudios se basan en estrategias de prueba y error para identificar y sintetizar imitaciones de peroxidasa adecuadas. Las estrategias racionales para diseñar nanozimas efectivas con actividad similar a la peroxidasa serán un gran paso adelante en este importante y emergente campo. porque requiere la identificación de descriptores predictivos, es decir, características estructurales de los nanomateriales que pueden utilizarse como sustitutos de sus actividades de tipo peroxidasa.
Para enfrentar este desafío, Wei y colaboradores informaron que la eficacia de un descriptor basado en la ocupación de antienlazantes, por ejemplo, orbitales (es decir, por ejemplo, ocupación) para predecir y optimizar la actividad similar a la peroxidasa de los nanomateriales de óxido de metal de transición (TMO) de perovskita. Identificaron una relación volcánica entre la ocupación y la actividad catalítica:a saber, Los TMO de perovskita con una ocupación de alrededor de uno y cero (o dos) exhibieron la actividad similar a la peroxidasa más alta y más baja, respectivamente. La relación del volcán se racionalizó aún más mediante cálculos de la teoría funcional de la densidad (DFT). El descriptor de ocupación predijo con éxito la actividad similar a la peroxidasa de los TMO binarios con las mismas geometrías de coordinación octaédrica.
Este estudio proporciona no solo un descriptor de actividad sencillo y predictivo para guiar la búsqueda de imitadores de peroxidasa altamente activos, sino también conocimientos moleculares para comprender los mecanismos de las reacciones catalizadas por nanoenzimas.
