【纳米碳管与酶相互作用机制及环境应用研究】

 2009年10月-2012年9月，南开大学环境科学与工程学院张承东，段林等人完成天津市应用基础与前沿研究计划项目“纳米碳管与酶相互作用机制及环境应用研究”。该项目创新点有：1）系统比较了抗氧化酶结构、纳米颗粒空间结构、表面化学结构在对不同酶的吸附、活性上的影响，指出酶与纳米颗粒之间的作用力、吸附方式对于决定吸附态酶活性起到重要作用。2）纳米颗粒通过吸附污染物、影响微生物的降解酶活性改变环境微生物对污染物的降解性能，从而改变污染物在环境中归趋。主要成果：1) 系统研究纳米颗粒与酶相互作用机制，并与纳米颗粒与环境有机污染物的吸附行为相比较，为准确评价纳米颗粒的毒性效应、在环境中的迁移、对环境中污染物的生物转化及运输提供研究基础。2) 完成了科技论文5篇，其中2篇被SCI期刊《Environmental Toxicology & Chemistry》接收，2篇被中文核心期刊《应用生态学报》及《环境化学》接收，将于2013年发表。1篇英文文章已投稿SCI期刊。3) 培养硕士研究生2名，本科生1名。4) 在美国化学协会年会上做（245届，圣地亚哥）“Adsorption of catalase on different carbon nanotubes: interaction force affects the activities of immobilized enzyme”报告，报道了研究的部分内容。影响及意义：1）我们可通过改变纳米颗粒空间、表面化学结构，调节吸附条件有效调控纳米颗粒对酶的吸附量及吸附态酶活性，为研发高效、灵敏的生物传感器奠定理论基础；2）纳米颗粒与生物大分子的作用更具复杂性，可通过改变微生物的降解性能显著影响污染物在环境中的归趋转化，为准确评价纳米颗粒的环境效应提供研究基础。