近日，课题组在工程技术TOP期刊Chemical Engineering Science（IF=4.1）上发表了题为“Self-assembled copper herbal carbon dots nanosheets with powerful antibacterial properties: A robust cascade antioxidant nanozyme for scavenging reactive oxygen species”的研究成果，课题组2024级博士研究生邓俊杰为第一作者，刘兴海教授为唯一通讯作者。该研究展示了以中草药蒲公英、苦地丁和板蓝根为原料提取的碳量子点，负载于铜离子源的铜纳米片上而成的复合纳米酶（DVI-CDs-Cu），在抗氧化、抗菌等领域的潜在应用。

该研究受中草药独特生物活性的启发，基于铜离子与草本碳点的协同作用，利用天然抗氧化酶的机制，构建了碳-金属界面，增强了纳米酶的抗氧化和抗菌能力。将三种常见的药材——蒲公英、苦地丁和板蓝根——通过一锅法制备成具有超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化物酶（POD）活性的碳量子点。进一步将这些碳量子点与铜离子结合，构建了一个高效的纳米酶系统。铜离子的引入产生了级联催化效应，显著提升了纳米酶系统的抗氧化能力，并增强了其对细菌的杀灭效果。

实验表明，该纳米酶能够有效清除超过90%的活性氧物质（ROS），并且在细菌杀灭率方面达到98%左右，展现出广泛的潜在应用前景。特别是该纳米酶在卷烟过滤器中应用时可以清除卷烟烟气中约80%的ROS，提供了一种有效保护吸烟者健康，降低氧化应激风险的方案。同时，这一研究也为开发新型纳米酶材料提供了案例参考。

该研究得到了国家自然科学基金与“十四五”国家重点研发计划的资助。DFT理论计算得到了美国德州农工大学TAMU高性能研究计算设施的支持，TEM等分析表征测试得到了武汉大学科研公共服务条件平台的支持。

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.ces.2024.120478