近日，江南大学化学与材料工程学院/合成与生物胶体教育部重点实验室蒋航课题组在液体弹珠（Liquid Marble）方向研究取得重要进展，在Advanced Functional Materials期刊发表题为Rotating Liquid Marble Microreactors for Enhanced Enzymatic Reactions（Adv. Funct. Mater.2025, 2504193）的重要学术论文。江南大学2023级博士研究生蒋伟杰为该工作第一作者，江南大学蒋航副教授与魏涛特聘教授为该工作通讯作者。
液滴微反应器在酶促反应中展现出巨大优势，其空间限域效应不仅能减少试剂消耗，还能提升反应速率与选择性。然而，静态操作模式受限于被动扩散的传质机制，导致反应效率提升存在瓶颈。传统搅拌手段虽可改善传质效率，但伴随的机械扰动会诱发微反应器结构失稳并引发交叉污染，限制了其实际应用潜力。
基于此，该工作由Pickering乳液模板法成功制备出磁响应蛋白质基胶囊体（Colloidosome），其独特结构可以同步实现磁响应操控（Fe3O4纳米粒子的负载）、高疏水性及酶的固定化。该研究创新性地将葡萄糖氧化酶（GOx）和辣根过氧化物酶（HRP）分别限域于胶囊体壳层与液体弹珠核内，利用旋转磁场驱动微反应器定向运动，使级联反应速率较静态体系显著提升。进一步拓展至水/有机溶剂两相界面催化体系后，脂肪酶催化酯化反应同样显示出了显著的动态传质强化效应。该设计通过非接触式磁控技术规避了机械搅拌导致的结构失稳问题，并实现了精准定位与可控释放，为开发先进的液滴微反应器系统提供了新的解决方案。
论文链接: https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adfm.202504193
