Nanozimas, nanomateriais catalíticos semelhantes a enzimas, são considerados a próxima geração de imitadores de enzimas porque não apenas superam as limitações intrínsecas das enzimas naturais, mas também possuem propriedades únicas em comparação com as enzimas artificiais convencionais. Até agora, muitos nanomateriais foram explorados para imitar várias enzimas naturais, como peroxidase, oxidase, catalase, e hidrolase. Particularmente, enormes esforços têm sido dedicados a nanozimas semelhantes à peroxidase por causa de suas aplicações no diagnóstico biomédico, bioimagem, revestimentos anti-biofouling, etc.
Embora descobertas em nanozimas semelhantes à peroxidase tenham sido feitas recentemente, a maioria dos estudos é baseada em estratégias de tentativa e erro para identificar e sintetizar miméticos de peroxidase adequados. As estratégias racionais para projetar nanozimas eficazes com atividade semelhante à peroxidase serão um grande passo em frente neste campo importante e emergente, porque requer a identificação de descritores preditivos - características estruturais dos nanomateriais que podem ser usados como proxies para suas atividades semelhantes à peroxidase.
Para enfrentar este desafio, Wei e colegas de trabalho relataram que a eficácia de um descritor com base na ocupação de antiderrapantes, por exemplo, orbitais (ou seja, por exemplo, ocupação) para prever e otimizar a atividade semelhante à peroxidase de nanomateriais de óxido de metal de transição de perovskita (TMO). Eles identificaram uma relação vulcânica entre a ocupação e a atividade catalítica:a saber, TMOs de perovskita com uma ocupação de cerca de um e zero (ou dois) exibiram a atividade semelhante à peroxidase mais alta e mais baixa, respectivamente. A relação do vulcão foi ainda mais racionalizada por cálculos da teoria funcional da densidade (DFT). O descritor de ocupação previu com sucesso a atividade semelhante à peroxidase de TMOs binários com as mesmas geometrias de coordenação octaédrica.
Este estudo fornece não apenas um descritor de atividade simples e preditivo para orientar a busca por miméticos de peroxidase altamente ativos, mas também percepções moleculares para a compreensão dos mecanismos das reações catalisadas por nanozimas.
