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磁性纳米粒子固定化酶技术研究进展陈静;冷鹃;杨喜爱;廖丽萍;肖爱平;刘亮亮【摘要】磁性纳米粒子因兼具磁学特性和纳米材料独特性能,被广泛应用于各个领域.就磁性纳米粒子的种类、特性、制备和表面修饰四个方面展开介绍,综述了脂肪酶、漆酶、淀粉酶及其复合酶等生物酶固定化酶技术的最新研究动态,针对磁性纳米粒子在固定化酶技术的研究应用现状进行了总结,以期为磁性纳米粒子固定化酶技术的应用研究提供参考.【期刊名称】《生物技术进展》【年(卷),期】2017(007)004【总页数】6页(P284-289)【关键词】磁性纳米粒子;脂肪酶;漆酶;淀粉酶;固定化酶【作者】陈静;冷鹃;杨喜爱;廖丽萍;肖爱平;刘亮亮【作者单位】中国农业科学院麻类研究所,长沙410205;中国农业科学院麻类研究所,长沙410205;中国农业科学院麻类研究所,长沙410205;中国农业科学院麻类研究所,长沙410205;中国农业科学院麻类研究所,长沙410205;中国农业科学院麻类研究所,长沙410205【正文语种】中文酶是具有生物催化功能的高分子物质，具有高效性、专一性、反应条件温和、无污染等特点[1]，在食品加工、药学和医学等研究领域中有着巨大的应用潜力。
然而，大多数酶是蛋白质，其活性易受温度、pH等因素影响，且与底物产物的混合物不利于其回收，难以实现产物的分离纯化和连续化生产[2]。
20世纪60年代迅速发展起来的固定化酶技术很好的解决了这些问题，有效提高了酶的利用率，并实现了产业化发展。
其中，酶的固定载体和技术研究一直是酶固定化研究的核心问题，重点是寻找新的载体，确保固定后的酶保持其催化活性、催化特性和稳定性，同时，可实现高负载量和复合酶链式反应[3]。
近几年，新型载体和技术有：交联酶聚集体[4]、“点击”化学技术[5]、多孔支持物[6]和以纳米粒子为基础的酶的固定化[7]等。
纳米粒子作为酶固定化的新型载体，具有良好的生物相容性、比表面积大、颗粒直径小、较小的扩散限制、较高的载酶量及在溶液中稳定存在等优点[8]。
固定化酶载体材料的研究进展_王宇固定化酶载体材料是一种将酶分子固定在其中一种载体材料上的技术，通过这种技术可以实现对酶的固定化，提高酶的稳定性、重复使用性和催化效率等特性。
固定化酶载体材料在生物化工、食品工业和医药工业等领域有着广泛的应用。
本文将介绍固定化酶载体材料的研究进展。
首先，固定化酶载体材料的选择对于酶的固定化起着至关重要的作用。
常用的固定化酶载体材料包括多孔硅胶、纤维素、凝胶、磁性微球等。
这些材料具有良好的机械强度、化学稳定性和表面活性，可以有效地固定酶分子并保持其催化能力。
不同的载体材料具有不同的特点，可以根据具体的需求选择合适的材料进行研究。
其次，固定化酶载体材料的制备方法也在不断地改进和创新。
传统的制备方法包括物理吸附、化学键结和共价键结等。
物理吸附是一种简单易行的方法，通过静电作用和疏水作用将酶分子吸附在载体表面。
化学键结是将酶分子与载体表面形成共价键结合的方法。
共价键结是一种更稳定的结合方式，但因过程复杂，难以控制，目前大部分研究仍以物理吸附为主。
近年来，随着纳米材料的发展，研究人员开始将纳米材料与固定化酶载体材料结合起来，通过纳米材料的特殊性能提高酶的催化效率和稳定性。
此外，固定化酶载体材料的改性也是研究的重点之一、通过改性可以改变载体材料的表面性质，进一步提高酶的固定效果和催化活性。
常见的改性方法包括表面修饰、化学修饰和电化学修饰等。
表面修饰是在载体材料的表面引入功能基团，增加酶与载体的相互作用，改善固定效果。
化学修饰是通过在载体材料表面引入化学反应的活性基团，与酶分子形成共价键结合。
电化学修饰是利用电化学方法在载体表面形成导电层，增加载体与酶的传递效果。
最后，固定化酶载体材料的应用范围也在不断地扩大。
除了传统的酶催化反应，固定化酶载体材料还可以应用于生物传感器、药物释放系统、环境污染治理等领域。
例如，将葡萄糖氧化酶固定在传感器表面，可以实现对血糖浓度的快速测量。
将酯酶固定在聚合物微球上，可以实现对药物的缓释。
《纳米酶的发现与应用》篇一一、引言近年来，随着纳米科技的飞速发展，纳米材料在生物医学、环境科学、能源科学等领域的应用越来越广泛。
其中，纳米酶作为一种新型的纳米材料，因其独特的性质和广泛的应用前景，受到了广泛关注。
本文将介绍纳米酶的发现过程、性质、应用及其未来发展趋势。
二、纳米酶的发现纳米酶，顾名思义，是指具有酶活性的纳米材料。
其发现源于科学家对纳米材料特性的深入研究。
最初，科学家们发现某些纳米材料在催化反应中表现出与天然酶相似的活性，且具有更好的稳定性和抗逆性。
于是，这种新型的纳米材料——纳米酶，逐渐进入人们的视野。
三、纳米酶的性质纳米酶具有以下特点：1. 良好的催化活性：纳米酶具有极高的催化活性，能够加速许多化学反应的进行。
2. 优异的稳定性：相比天然酶，纳米酶具有更好的热稳定性、化学稳定性和机械稳定性。
3. 广泛的底物适应性：纳米酶可以催化多种不同类型的反应，具有广泛的底物适应性。
4. 可调的酶活性：通过调整纳米酶的尺寸、形状、组成等，可以调控其酶活性。
四、纳米酶的应用由于纳米酶具有上述优点，其在许多领域都得到了广泛应用。
1. 生物医学领域：纳米酶可用于疾病诊断、治疗和药物传递。
例如，利用纳米酶的催化活性，可以实现对肿瘤细胞的杀伤；同时，纳米酶还可以作为药物载体，将药物精确送达病灶部位。
2. 环境科学领域：纳米酶可用于污水处理、环境修复和污染物降解。
其高催化活性使得纳米酶在处理难降解污染物方面具有巨大潜力。
3. 能源科学领域：纳米酶可用于太阳能电池、燃料电池等能源设备的制备。
其良好的导电性和催化活性有助于提高设备的性能。
五、纳米酶的未来发展随着对纳米酶研究的深入，其在各个领域的应用将更加广泛。
未来，纳米酶的发展将主要集中在以下几个方面：1. 新型纳米酶的研发：通过设计新的材料和结构，开发具有更高催化活性、更好稳定性和更广泛底物适应性的新型纳米酶。
2. 纳米酶的规模化生产：通过优化生产工艺，降低生产成本，实现纳米酶的规模化生产，以满足市场需求。
固定化酶研究进展摘要酶作为一种催化剂参与体内各种代谢反应，反应后其数量和性质不会发生变换。
酶可以在常温常压等温和条件下进行高效催化反应，但由于酶对环境极其敏感、并且反应后难以回收再利用，这就限制了酶制剂产品的开发和应用，在这种情况下，固定化酶应运而生。
固定化酶(immobilized enzyme)技术由于具有高效、专一、反应条件温和以及有利于节能减排等优点，近年来在生物学、化学、医学等生命科学等领域得到广泛的研究和利用。
本文主要针对固定化酶的结构功能，制备方法，应用领域以及研究前景作简单介绍。
关键词：固定化酶应用制备研究前景ABSTRACTAs a biological catalyst, enzymes involved in various metabolic reactions in vivo, and after the reaction volume and nature of change does not occur. Enzyme can be at room temperature and atmospheric pressure efficiently under mild conditions but the enzyme catalytic reaction on the environmentally sensitive, the reaction is difficult to limit the recovery of enzyme defects such as product development and application, in this case, the immobilized enzyme emerged.Immobilized enzyme (immobilized enzyme) technology as high efficiency, specificity, mild reaction conditions and contribute to the energy saving advantages, in recent years in chemistry, biology, biotechnology, medicine and other life sciences research in the field are extremely active and the rapid development and wide application. In this paper, the structure and function for the immobilized enzyme, preparation methods, applications, and research prospects brief.Key word：immobilized enzyme application research preparation prospects brief一前言 (4)二固定化酶简介 (5)三固定化酶的制备方法 (6)3.1 载体结合法 (6)3.1.1 物理吸附法 (6)3.1.2 离子结合法 (6)3.1.3共价结合法 (6)3.2 包埋法 (7)3.3交联法 (7)四固定化酶的应用 (8)4.1固定化酶在工业生产中的应用 (8)4.2固定化酶在生化制药中的应用 (8)4.3固定化酶在生物传感器方面的应用 (8)4.4固定化酶在环保技术方面的应用 (8)五固定化酶的研究展望 (9)参看文献： (10)酶是在生物体内自身合成的生物催化剂，它具有催化高效性和高度专一性的特点，但当它受强碱、强酸、高温等条件的影响时，性质会随之改变从而失去催化活性。
固定化酶的研究进展
固定化酶以其优越的特性，在物理化学过程中发挥着重要的作用。
近年来，固定化酶的研究已取得了重大突破，为解决各种化学反应问题提供了新的思路和解决方案。
1．固定化酶的研究历史
固定化酶的研究可以追溯到1899年，当时海尔士和罗斯证明可以将酶结合到珠粒或陶瓷体中。
之后，1904年，韦伯提出了将酶固定在改性双氧水Gel上的概念，这标志着固定化酶研究正式开始。
在后续几年中，研究人员们利用不同类型的支撑体，研究固定化酶的活性及固定方法，例如改性的石英粉和橡胶等。
1960年代，随着计算机和分子生物学的发展，人们对固定化酶的了解加深了，同时，也解决了以往无法实现的合成反应问题，这大大促进了细胞工程技术的发展。
这一时期的固定化酶研究主要集中在对酶结构和活性的研究，以及利用多种体内诱导因子来实现酶固定化的方法，例如培养基、氯仿等。
2．固定化酶的进展
随着生物技术的发展，固定化酶的应用可以说是前所未有的。
今天，科学家们可以利用先进的技术，将多种酶和酶-活性物质结合在一起，形成不同功能的复合酶体，以提高它们的反应活性。
近年来，固定化酶的研究重点也在拓展。
纳米复合材料固定化酶的研究进展作者：崔强来源：《中国化工贸易·上旬刊》2017年第06期摘要：载体材料的选择对固定化酶的性能有着至关重要的影响。
纳米复合材料不仅具有纳米尺寸的特性，而且可以克服单一材料的不足，在固定化酶领域引起了广泛关注。
本文就目前在固定化酶领域使用的纳米复合载体分类进行了系统的阐述，重点介绍了目前在固定化酶研究领域运用较为广泛的硅基纳米复合材料、碳基纳米复合材料和纳米纤维复合材料等材料的制备方法及不同材料对酶学性能的影响，并对纳米复合材料固定化酶发展前景进行了展望。
关键词：纳米复合材料；固定化酶1 用于酶固定化的磁性纳米载体（如-OH、-COOH、-CHO、-NH和-SH等）可联系各种功用分子，因而在酶的固定化领域已获得必定的使用。
一起磁性材料在生物医学（临床诊断、靶向药物和酶标）、细胞学（细胞符号和细胞别离等）和生物工程（酶的固定化）及别离工程等方面发展迅速。
这种使用与纳米材料构造特性严密有关，如外表较滑润、单分散性好、构造疏松等。
磁场能供给一种有用酶收回的方法，可经过必定的磁力效果对具有磁性的纳米载体进行收回，然后进步了商品的纯度，避免了商品的酶污染。
选用磁性纳米载体进行酶的固定对酶的酶生机和稳定性、酶构造和功用、酶特异性等酶学性质有必定的进步，但在生物催化过程中需充分考虑生物催化剂的收回使用、经济效益及副商品的处置等，以达到最优固定化规划。
Wang等经过共沉淀法对Fe3O4纳米粒子进行了外表不同链长度的烷基硅烷的润饰，获得改性的Fe3O4粒子，经过对脂肪酶的固定发现，固定化酶的活性及稳定性与添加烷基链的长度有关。
Sachin等用新式磁性交联的CLEAs颗粒固定了α-淀粉酶，研讨发现α-淀粉酶被固定化后，其对底物的亲和力得到增强，一起也进步了酶的热稳定性和储存稳定性，即便在储存42d后仍能保持近100%的酶活成功地将腺苷脱氨酶固定在金纳米（AuNP）微粒上，并用符号检查证实了二者连接。
磁性纳米颗粒Fe3O4固定化纤维素酶的光谱学研究本文主要进行纤维素酶的固定化研究。
使用氨水沉淀剂，磁性微粒Fe3O4采用共沉淀的方法制备，并作为载体对纤维素酶进行固定化，多次重复试验以及傅里叶红外验证了纤维素酶在该载体上的固定，采用投射电镜观测了固定化酶颗粒的粒径也外貌，还研究了酶的活性，固定化纤维素酶最佳的活性在pH值为3.94～5.50左右，制备的固定化纤维素酶具有较好的存储性、热稳定性以及PH 值的宽泛性，本文为纤维素酶的开发和利用提供了一条新的研究途径。
标签：磁性纳米颗粒Fe3O4；固定化；纤维素酶；光谱学前言植物的主要组成部分之一就是纤维素，其含量约占植物干重的35%-50%，纤维素是世界上最广泛分布的天然碳水化合物，据估计每年世界纤维素的产量达4×106万吨。
我国每年都会产生大量的植物，其蕴含的纤维素资源十分丰富，仅在农作物秸秆和植物皮核中蕴含的纤维素就有4亿多吨，林业采伐与加工的剩余物中也蕴含有1000多万吨的纤维素。
有效的开发利用植物中的纤维素具有十分重要的意义，能够有效的缓解能源危机、环境污染、节能减排及粮食短缺等问题。
而目前对纤维素的利用总量还不到世界产量的0.5%，大量的纤维素资源还没有得到有效、合理和广泛的应用。
目前对纤维素资源的开发利用已经成为世界上许多国家研究和开发的重点，而纤维素酶是纤维素开发利用的重要方向之一，已经成为纤维素开发利用的重要途径之一。
目前，主要阻碍纤维素酶发展的障碍之一就是纤维素酶的酶解效率低下，纖维素是纤维素酶的底物，是不溶于水的，因此人们设计对纤维素的具有一定活性的来进行固化的酶的很困难的。
而纳米材料具有小尺寸效应、量子尺寸的效应、表面效应、宏观量子隧道效应等特性，在许多领域都具有广阔的应用前景，如光吸收、催化、医药、激光、新材料、磁介质等。
伴随着的纳米技术的发展，光谱学正在成为研究纳米材料的重要手段。
本文的研究重点是利用氨水作为沉淀剂，采用共沉淀的方式来制备具有磁性的纳米材料，以磁性的纳米材料为载体，制备了固定化的纤维素酶，经过多次的重复性实验以及傅里叶红外的方法验证了纤维素酶在磁性的纳米材料上具有固定性，利用投射电镜的方式表征了固定化的纤维素酶形貌，纤维素酶的活性则采用DNS分光光度法测量，并且进行了纤维素酶最佳催化的PH值以及温度。
固定化酶技术及应用的研究进展固定化酶技术是一种将酶固定在载体上的方法，以提高酶的稳定性和重复使用率。
过去几十年来，固定化酶技术在生物催化、制药工业、食品工业等领域得到了广泛应用。
本文将介绍固定化酶技术的研究进展及其在不同领域的应用。
1.固定化酶的载体材料：传统的酶固定化载体包括天然多孔材料（如海藻酸钙、硅胶等）、无机材料（如纳米金、纳米磁性颗粒等）和有机材料（如聚酰胺、聚氨酯等）。
近年来，新型载体材料如金属有机骨架材料（MOFs）、二维材料等也被广泛研究，这些载体材料具有较大的比表面积和孔隙结构，有助于提高酶的固定化效果。
2.固定化酶的固定化方法：固定化酶的方法多种多样，包括吸附法、共价固定法、交联法、包埋法等。
吸附法是最简单的固定化方法，将酶溶液滴到载体表面，酶会自发地吸附在载体上；共价固定法通过化学反应将酶共价键结合到载体上，稳定性较好；交联法通过交联剂将载体和酶固定在一起，增加了载体和酶的稳定性；包埋法是将酶包裹在材料中，保护酶免受外界环境影响。
3.固定化酶的性能调控：通过改变固定化酶的载体材料、固定化方法和酶的固定化条件等，可以调控固定化酶的性能。
例如，调控载体材料的表面性质可以提高酶的活性和特异性；调控固定化方法和条件可以改变酶的稳定性和重复使用率。
1.生物催化领域：固定化酶技术在生物催化领域具有重要应用。
固定化酶可以用于催化酶促反应，如酶催化合成有机化合物、酶催化合成生物柴油等。
相比于游离酶，固定化酶具有较高的催化效率和稳定性，可以大幅度提高生产效率。
2.制药工业：固定化酶技术在制药工业中有广泛应用。
固定化酶可以用于制备药物原料、合成药物和代谢药物等。
与传统的化学合成方法相比，固定化酶合成方法具有高选择性、低副产物生成和环境友好等优点。
3.食品工业：固定化酶技术在食品工业中的应用也不容忽视。
固定化酶可以用于酿造、咖啡因去除、果汁澄清等。
利用固定化酶技术可以提高产品质量，降低生产成本。
固定化酶制备及应用的研究进展摘要：本文主要从分析酶单独应用中的不足、酶的固定化载体、固定化方法等方面介绍了固定化酶制备中的研究进展情况，并且从医药、食品、环保、化学工业、能源等方面其在其中的新应用出发，对固定化酶在新领域中的应用作了综述，给固定化酶研究的发展前景进行了展望，并且指出了今后酶固定化研究的主要方向是多酶的固定化及制备高活性、高负载、高稳定性的固定化酶。
关键字：酶；酶的固定化；载体；酶固定化应用领域酶是重要的生物催化剂，具有专一性强、催化效率高、无污染、反应条件温和等特点，在制药、食品、环保、酿造、能源等领域都得到了广泛的应用。
但在实际应用中，酶也存在许多不足，如大多数的酶在高温、强酸、强碱和重金属离子等外界因素影响下，都容易变性失活，不够稳定；与底物和产物混在一起，反应结束后，即使酶仍有很高的活力，也难于回收利用，这种一次性使用酶的方式，不仅使生产成本提高，而且难于连续化生产；并且分离纯化困难，也会导致生产成本的提高等。
固定化酶（immobilized enzyme）这个术语是在1971 年酶工程会议上被推荐使用的。
随着固定化技术的发展，出现固定化菌体。
1973年，日本首次在工业上应用固定化大肠杆菌菌体中的天门冬氨酸酶，由反丁烯二酸连续生产L-天门冬氨酸。
固定化酶技术为这些问题的解决提供了有效的手段，从而成为酶工程领域中最为活跃的研究方向之一。
本文将从酶生物催化剂固定化载体、固定化方法和技术及固定化酶的应用等几个方面出发，归纳和综述这些方面近年来的研究进展。
1酶固定化的传统方法关键在于选择适当的固定化方法和必要的载体以及稳定性研究、改进。
1.1 吸附法吸附法是利用物理吸附法，将酶固定在纤维素、琼脂糖等多糖类或多孔玻璃、离子交换树脂等载体上的固定方式。
显著特点是：工艺简便及条件温和，包括无机、有机高分子材料，吸附过程可同时达到纯化和固定化；酶失活后可重新活化，载体也可再生。
但要求载体的比表面积要求较大，有活泼的表面。
・综述与专论・2013年第6期生物技术通报BIOTECHNOLOGY BULLETIN酶的固定化方法和技术研究是酶工程研究的重点之一，其核心是如何将游离的酶通过一定的方式与水不溶性的载体相结合，同时保持酶的催化活性和催化特性。
固定化酶的概念自1953年由德国科学家Gubhofen ［1］提出以来，先后经过了实验室研发到工业化生产的重大转折，并建立了传统的固定化酶的基本方法，如包埋法、交联法、吸附法和共价结合法［2］。
近年来，随着结构生物学、蛋白质工程及材料科学的不断发展，在酶的固定中出现了一些新型载体和新型技术，从而使酶在负载能力、酶活力和稳定性等方面获得了极大提高，且降低了酶在工农业应用中的催化成本。
这些载体和技术包括交联酶聚集体、“点击”化学技术、多孔支持物和最近的以纳米粒子为基础的酶的固定化［3］。
纳米材料作为收稿日期：2012-11-27基金项目：河南省科技厅科技攻关项目（112102210299），河南省教育厅自然研究计划项目（2011A180026）作者简介：高启禹，男，硕士，讲师，研究方向：酶与酶工程；E -mail ：gaog345@纳米材料固定化酶的研究进展高启禹1 徐光翠2 陈红丽1 周晨妍1（1.新乡医学院生命科学技术学院 河南省遗传性疾病与分子靶向药物重点实验室培育基地，新乡 453003；2.新乡医学院公共卫生学院，新乡 453003）摘 要： 纳米材料在蛋白酶及核酶的固定化研究领域进展迅速，主要包括各种磁性纳米载体及非磁性纳米载体。
目前在固定化纳米载体的特性、固定化方法及固定化效果上已进行了广泛探讨。
综述以纳米载体的研究现状为基础，分析纳米载体固定化酶的应用前景及纳米载体固定对酶学性质的影响，并对该技术的研究进行介绍和展望。
关键词： 纳米材料 固定化酶 磁性载体 非磁性载体 核酶Research Progress of Nanoparticles for Immobilized EnzymesGao Qiyu 1 Xu Guangcui 2 Chen Hongli 1 Zhou Chenyan 1（1. College of Life Science and Technology ，Xinxiang Medical University ，Henan Key Laboratory of Hereditary Disease and Molecular Target Drug Therapy （Cultivating Base ），Xinxiang 453003；2. College of Public Health ，Xinxiang Medical University ，Xinxiang 453003）Abstract: Immobilization of protease and ribozyme by nanometer carrier are researched as a more useful means, including of the magnetic nanoparticle and nonmagnetic nanoparticles. Currently, the types of immobilized carrier and methods and results of nanoparticles are discussed. In this paper, we describe the current application of immobilized enzyme by nanocarrier, the effect of nanoparticles matrix to enzymatic properties and the prospect of application for the above mentioned technology were introduced, and the direction of the development of nanoparticles immobilization of enzyme was analyzed.Key words: Nanoparticle cartie Immobilized enzymes Magnetic nanoparticles Non magnetic nanoparticles Ribozyme酶固定化的新型载体，能够体现良好的生物相容性、较大的比表面积、较小的颗粒直径、较小的扩散限制、有效提高载酶量及在溶液中能稳定存在等优点［4］。
固定化的微粒状态根据纳米材料物理形态的差异性可分为纳米粒（包括纳米球、纳米囊）、纳米纤维（包括纳米管、纳米线）、纳米膜及纳米块等。
目前，用于酶固定化的纳米形态以纳米粒（Nanoparticles，Nps）最为常见，纳米粒通常指粒子尺寸在1-1 000 nm 范围内的球状或囊状结构的粒子。
而用于酶固定的纳米载体材料有磁性纳米载体、非磁性纳米载体等［5］。
但是，在进行相关固定化设计时，仍然需严格遵循固定化酶的主要任务，即一方面要满足应用上的催化要求；另一方面又要满足在调节控制及分离上的非催化要求。
2013年第6期21高启禹等：纳米材料固定化酶的研究进展1 用于酶固定化的磁性纳米载体作为磁性纳米材料由于其良好的活性功能基团（如-OH、-COOH、-CHO、-NH和-SH等）可结合各种功能分子，因而在酶的固定化领域已获得了一定的应用（表1），同时磁性材料在生物医学（临床诊断、靶向药物和酶标）、细胞学（细胞标记和细胞分离等）和生物工程（酶的固定化）及分离工程等方面发展迅速［6］。
这种应用与纳米材料的结构特性紧密相关，如表面较平滑、单分散性好、结构疏松等。
除此之外，磁场能提供一种有效的酶回收的方法，可通过一定的磁力作用对具有磁性的纳米载体进行回收，从而提高了产物的纯度，避免了最终产品的表1 磁性纳米载体在生物技术上的应用载体 固定化酶 应用参考文献磁性SiO2纳米颗粒漆酶废水处理、生物漂白［7］Fe3O4纳米微粒胆固醇氧化酶血清中总胆固醇分析［8］Fe3O4纳米微粒脂肪酶对硝基苯磷酸二钠的水解［9］纳米磁性聚乙二醇微粒纤维素酶水解秸秆［10］Fe2O3包被的硅微粒卤烷烃脱卤素酶含脱卤素酶序列的融合蛋白质的生产［11］AlN（氮化铝）纳米颗粒β-葡萄糖苷酶纤维素的降解、食品风味的改善［12］ZnO纳米微粒β-半乳糖苷酶乳糖水解［13］离子液体修饰的超顺Fe3O4磁性纳米颗粒青霉素G酰化酶催化青霉素G分解为6APA和苯乙酸［14］酶污染。
采用磁性纳米载体进行酶的固定对酶的酶活力和稳定性、酶结构和功能、酶特异性等酶学性质有一定的提高，但在生物催化过程中需充分考虑生物催化剂的回收利用、经济效益及副产物的处置等，以达到最优的固定化设计。
Wang等［15］ 通过共沉淀法对Fe3O4纳米粒子进行了表面不同链长度的烷基硅烷的修饰，获得了改性的Fe3O4粒子，通过对脂肪酶的固定发现，固定化酶的活性及稳定性与增加烷基链的长度有关。
Sachin等［16］用新型磁性交联的CLEAs颗粒固定了α-淀粉酶，研究发现α-淀粉酶被固定化后，其对底物的亲和力得到增强，同时也提高了酶的热稳定性和贮存稳定性，即使在贮存42 d 后仍能保持近100％的酶活。
Zhang等［17］成功地将腺苷脱氨酶固定在金纳米（AuNP）微粒上，并用标记检测证实了二者的连接。
动力学研究表明，AuNP 固定的腺苷脱氨酶仍具有较好的稳定性和催化活性。
Natalia等［18］探讨了利用聚合有聚乙二醇的Fe3O4磁性纳米粒子固定α-半乳糖苷酶的固定化效果。
研究发现，酶与载体进行了有效的偶联，但偶联效率受纳米粒子直径大小等理化性质的影响，同时在酶的热稳定性上得到了提高。
Gardimalla等［19］研究了固定在Fe2O3磁性纳米微粒上的假丝酵母脂肪酶在稳定性方面的改变，结果发现，采用Fe2O3磁性纳米微粒固定脂肪酶可以获得比游离酶更长的可重复利用时间。
Hong等［20］发现在空间位阻和静电的共同作用下，结合在表面修饰的纳米金颗粒表面的α-胰凝乳蛋白酶对携带正电荷的底物表现出很强的亲和性，同时具有较高的催化活力，而对携带负电荷的底物仅表现很低的亲和力和催化活力，对中性底物的亲和力和催化能力居中。
2 非磁性纳米载体上酶的固定化非磁性纳米载体通常由天然高分子材料和人工合成高分子材料制备，目前最常用的方法是利用反胶团进行聚合反应从而制备纳米级高分子载体，然后再通过共价交联或吸附的方法对酶进行固定化［21］。
根据高分子材料的性质可将其分为无机纳米载体、有机纳米载体和复合物纳米载体等［22］。
非磁性材料的磁电阻效应一般都比较低，因此在特殊的环境中能为酶的应用提供相对容易的调控，而且作为纳米级的生物催化体系，在表面积/体积比上具有独一无二的天然优势。
目前，采用非磁性纳米载体进行酶的固定已取得了系列研究成果（表2），同时随着材料科学的进一步发展，必将有更多的新材料被应用于酶的固定化。
使用非磁性纳米载体进行酶的固定前需用傅利生物技术通报Biotechnology Bulletin2013年第6期22叶变换红外光谱、电镜扫描、核磁共振、电感耦合技术及X射线光电子能谱等对纳米微球体作性质测定。
同时为提高非磁性纳米载体的固定化效果，通常需对载体表面进行相关的分子修饰（图1），特别在以壳聚糖修饰的纳米载体方面研究较为深入［32］。
黄赋等［33］用静电纺丝法制备了丙烯腈/丙烯酸共聚物（PANCAA）纳米纤维膜，以1-乙基-3-（N，N-二甲基氨基丙基）碳二亚胺/Ⅳ-羟基丁二酰亚胺（EDC/NHS）为偶联剂，在纤维膜表面引入壳聚糖修饰层，通过戊二醛将过氧化氢酶固定到壳聚糖修饰的PANCAA纳米纤维膜上，研究结果表明，在壳聚糖浓度为25 mg/mL及戊二醛质量分数为5％条件下，壳聚糖修饰膜的固定化酶活性比空白膜提高了41.7％，稳定性也得到了不同程度的提高。
Eldin等［34］采用沉淀聚合法将乙二胺与聚丙烯腈-共-甲基丙烯酸纳米微粒共价联接，制备了聚丙烯腈-共-甲基丙烯酸甲酯（PAN-co-MMA）微球，通过对β-半乳糖苷酶的固定化发现，其催化活性、反应稳定性、热稳定性、贮藏稳定性都有所提高。
Liu等［35］报道了NAD（H）与SiO2纳米微粒的共价联接，并发现连接了NAD（H）的SiO2纳米微粒可进行多酶共固，如将谷氨酸盐脱氢酶、乳酸脱氢酶和NAD（H）固定后通过耦合反应用来催化生成α-酮戊二酸和乳酸，各种被固定的酶仍具有较好的活性和催化特性。
Neri等［36］报道了用固定在聚硅氧烷-聚乙烯醇（POS-PVA）上的β-半乳糖苷酶来合成低聚半乳糖，研究发现，在pH4.5，温度为40℃条件下，低聚半乳糖的合成浓度较高，而且固定化酶可重复利用10次，并保留有原酶活性的84%。
