entity:catalyst

D-Au cascade nanozyme (GOD-mimic)

D-Au 캐스케이드 나노자임 (GOD 모방체)

Kang et al., Nat. Commun. (2025)에 기술된 CPL 제어 캐스케이드 키랄 나노자임의 글루코스 산화효소 모방(GOD) 구성 요소. L-AuPd(퍼옥시다제 모방체)와 짝을 이루어 최초의 순차적 CPL 구동 캐스케이드를 형성한다 — CPL-chiroptical-cascade-control 및 chiral-nanozyme 참조.

역할 (하위 유형: 촉매)

D-Au는 활성/초기화 상태 사이를 순환하며 순소비 없이 키랄성 및 CPL 의존적 글루코스 산화효소 활성(D-글루코스 → 글루콘산 + H₂O₂)을 부여한다.

정의

씨앗 매개 L-/D-GSH 경로로 합성된 ~100 nm 정육면체형 Au 나노입자로, Lee et al., Nature (2018)의 헬리코이드 전구체와 동일한 펩타이드 매개 성장 방식을 따른다(깊은 간격의 432-helicoid-III가 아닌 정육면체형 전-간격 형태). L-Au와 CD 거울 대칭을 이루며, 610 nm 및 800 nm에서 피크를 보인다; 808 nm에서 g = −0.0302 (see Kang et al., Nat. Commun. (2025), Supplementary Fig. S₄).

작동 원리

RC 조사 하에서, 키로-광학적 열정공(hot hole)이 D-글루코스를 산화시킨다(2단계: C₆H₁₂O₆ + 2OH⁻ → C₆H₁₁O₆ + H₂O + e⁻ → C₆H₁₀O₆ + 2H₂O + 2e⁻) → 글루콘산 + H₂O₂.

거울상 선택성 (출처)

DFT(VASP/PBE, Au(321) 꺾임 표면) 초기 단계 D-글루코스 흡착 에너지: D-Au −6.536 eV vs L-Au −6.499 eV vs 비키랄 Au −6.410 eV; 열정공 주입은 각 단계에서 D-Au의 흡착 에너지를 극적으로 낮추지만, L-Au의 2단계에 대한 영향은 무시할 수 있는 수준이다 (see Kang et al., Nat. Commun. (2025), Fig. 2c, d).
25 °C에서의 ITC: Kd(D-glu/D-Au) = 28.2 µM, Kd(D-glu/L-Au) = 60.9 µM — 2배의 거울상 선택성 (Fig. 2e–h). 꺾임 키랄성 기원은 enantioselective-kink-binding에 해당한다.