碳点赋予葡萄糖氧化酶自催化特性和抗中毒能力

纳米酶复合材料葡萄糖氧化酶-碳点（GOx-CDs）通过碳点的水过氧化氢清除能力及氧气再生机制，显著提升催化活性（较原酶提高387%），增强稳定性，并改变反应动力学为自催化模式。该纳米酶杂合体同时适用于电化学系统和固定化平台，为酶工程优化和生物催化应用提供新策略。

葡萄糖氧化酶（GOx）是一种重要的生物催化剂，广泛应用于食品加工、制药生产和生物能源系统。然而，在提高其活性、增强稳定性以及抵抗抑制剂方面仍面临诸多挑战。本文研究表明，GOx与碳点（GOx-CDs）的复合体通过关键技术创新显著提升了GOx的功能。与纯GOx相比，这种复合体的催化活性提高了387%，同时稳定性也得到了显著改善。此外，碳点凭借其H₂O₂清除能力和氧气再生功能，使反应动力学从经典的米氏动力学（Michaelis–Menten kinetics）转变为自催化动力学（autocatalytic kinetics），从而形成了一个正反馈循环。更为重要的是，这种纳米材料-酶复合体既适用于电化学系统，也适用于固定化平台，并且仍能保持优异的性能。这些关于纳米材料增强酶动力学的发现为从基础机制到实际应用的转化提供了一个可行平台，为酶的定制修饰和生物催化过程开辟了新的途径。