近期，中国科大苏州高等研究院苏育德研究员团队在美国化学会旗下杂志《ACS Applied Materials & Interfaces》上发表题为“De Novo Approach to Encapsulating Biocatalysts into Synthetic Matrixes: From Enzymes to Microbial Electrocatalysts”的综述论文。苏育德研究员为本文的独立通讯作者。

生物催化剂（包括酶和微生物）可以在化学和电化学反应中发挥巨大作用。然而，生物催化剂通常对反应环境十分敏感，容易失活。把生物催化剂负载并固定到多孔微纳材料的孔道/通道结构中，可以显著地提高生物催化剂的稳定性和活性，并增强它们对不同反应条件的适应性。

在这篇综述论文中，苏育德研究员团队总结了原位负载并固定生物催化剂的方法。原位负载被定义为：生物催化剂的负载和多孔微纳材料载体的合成是同步进行的。原位负载方法的优势包括1）简易便捷2）负载稳定并且负载率高3）对生物催化剂的尺寸要求较宽。根据生物催化剂的种类，论文中讨论了两大类原位负载体系，分别为：1）把酶原位负载到MOF材料的孔道结构中，大大提高了酶在化学反应中的稳定性、活性、可重复利用性、可储存性；2）把微生物催化剂原位负载到电极材料上，使微生物与电极材料密切接触，大大提高了微生物电化学反应中的界面电子转移效率。

论文链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsami.1c09708