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韩国科学技术院(KAIST)的研究团队近日取得了一项突破性成果,成功将核黄素(维生素 B2)与金属结合,创造出一种新型人工酶。这一技术预计将在能源生产、环境净化和新药开发等多个领域发挥重要作用。
核黄素在人体内作为重要的辅酶,帮助食物转化为能量。然而,由于核黄素复杂的环状结构,科学家们一直未能实现其与金属的结合。由 KAIST 化学系白允贞教授领导的研究团队,与基础科学研究院的 Kwon Seongyeon 博士合作,通过分子设计和金属化学方法,成功克服了这一技术难题。
研究团队在分子水平上为核黄素设计了一个金属结合位点,并精确排列了捕获金属的配体结构。通过精细控制金属周围的电子和空间相互作用,他们成功且稳定地合成了核黄素 - 金属复合物。这一成果首次将核黄素的固有特性和金属的反应性整合到一个系统中,为开发精细调控化学反应的“基于金属的人工酶”开辟了新的可能性。
白允贞教授表示:“我们已经超越了天然核黄素的限制,并将生物分子扩展为金属化学的新组成部分。这项研究为基于生物分子的下一代催化剂和能量转换材料的设计提出了新方向。”
这一研究成果由 KAIST 化学系的 Neetu Singh 博士和博士生 Haneul Im 作为共同第一作者参与,并于 11 月 5 日发表在美国化学学会(ACS)出版的国际期刊《无机化学》上。该研究因其创造性和完整性被选为封面文章,并被选为 ACS 编辑之选,进一步凸显了其重要性。
这一突破性成果不仅展示了人工酶在多个领域的应用潜力,也为未来的环境保护和可持续发展提供了新的技术路径。随着进一步的研究和开发,这种新型人工酶有望在能源生产、环境净化和新药开发等领域发挥更大的作用,为人类社会带来深远的影响。