碳基納米酶是納米酶的一種,具有穩(wěn)定性高、比表面積大等特點(diǎn)。納米酶是一類(lèi)新型人工模擬酶,催化活性基于其納米結(jié)構(gòu)。納米酶是國(guó)內(nèi)外研究熱點(diǎn),隨著研究深入,納米酶新材料不斷豐富,包括碳基納米酶、金屬基納米酶、金屬氫納米酶、金屬硫納米酶等。
在碳基納米酶方面,已開(kāi)發(fā)出石墨烯納米酶、碳納米管(CNTs)納米酶、碳納米球納米酶、富勒烯納米酶、碳點(diǎn)納米酶等多種產(chǎn)品。碳基納米酶可分為純碳基納米酶、復(fù)合碳基納米酶、摻雜碳基納米酶。摻雜碳基納米酶是將一種或多種金屬/雜原子摻雜進(jìn)碳基材料中制備的碳基納米酶,包括鐵摻雜碳基納米酶、氮摻雜碳基納米酶等,元素的摻雜賦予了碳基納米酶更強(qiáng)的類(lèi)酶活性。
我國(guó)擁有納米酶自主知識(shí)產(chǎn)權(quán),經(jīng)過(guò)多年發(fā)展,我國(guó)納米酶在技術(shù)研發(fā)、制備策略、功能應(yīng)用、標(biāo)準(zhǔn)制定等方面已取得一定成果。在制備方法方面,碳基納米酶制備方法包括高溫碳化法、浸漬法、溶膠凝膠法、高溫煅燒法、溶劑熱法、化學(xué)氣相沉積法等。隨著研究深入,未來(lái)將會(huì)有更多新工藝應(yīng)用到碳基納米酶的制備中。
碳基納米酶具有多酶活性,如類(lèi)過(guò)氧化氫酶、類(lèi)氧化酶、類(lèi)超氧化物歧化酶等。根據(jù)新思界產(chǎn)業(yè)研究中心發(fā)布的《
2024-2029年中國(guó)碳基納米酶行業(yè)市場(chǎng)深度調(diào)研及發(fā)展前景預(yù)測(cè)報(bào)告》顯示,在應(yīng)用方面,碳基納米酶的電子和幾何結(jié)構(gòu)獨(dú)特,具有良好的催化活性和生物相容性,使之在生物傳感、環(huán)境治理、免疫檢測(cè)、腫瘤診斷、多模態(tài)成像等領(lǐng)域展現(xiàn)出良好應(yīng)用前景,尤其是生物傳感領(lǐng)域。
碳基材料是碳基納米酶的核心材料,近年來(lái),我國(guó)碳基材料生產(chǎn)能力不斷提升,為碳基納米酶市場(chǎng)發(fā)展奠定了良好基礎(chǔ)。具體來(lái)看,2023年,我國(guó)石墨烯市場(chǎng)規(guī)模達(dá)385億元左右,生產(chǎn)企業(yè)包括方大炭素、銀基烯碳、深圳沃特新材等;2023年,我國(guó)碳納米管出貨量約12.2萬(wàn)噸,生產(chǎn)企業(yè)包括天奈科技、德方納米、集越納米、中科時(shí)代納米、碳尋新材料等。
新思界
行業(yè)分析人士表示,目前從事碳基納米酶研發(fā)或生產(chǎn)的企業(yè)有南京東納生物科技有限公司、重慶康巨全弘生物科技有限公司等。作為納米酶的重要細(xì)分,碳基納米酶應(yīng)用前景廣闊,但目前各類(lèi)碳基納米酶仍存在局限性,如催化性能不穩(wěn)定,限制了其應(yīng)用,未來(lái)碳基納米酶研究仍需進(jìn)一步深入。