基于纳米酶的催化治疗是一种新兴的肿瘤治疗模式,其能够通过产生高毒性的活性氧以实现显著的肿瘤治疗效果。然而,目前大多数的纳米酶往往只能在肿瘤微环境(TME)中对H2O2表现出单一的催化性能,这也会降低它的治疗效果。南京大学吴石山教授、南京师范大学沈健教授、Ming Zhang和南京医科大学附属第一医院Ao Li设计了一种具有高H2O2亲和力的单原子铁分散、氮掺杂介孔碳纳米球(SAFe-NMCNs),并将其作为一种新型的纳米酶以用于光热增强的纳米催化治疗。
本文要点:
(1)SAFe-NMCNs纳米酶具有双重酶催化活性,其不仅可以作为类过氧化氢酶以通过生成O2而在肿瘤部位实现超声成像,还具有优越的类过氧化物酶催化性能,能够生成羟基自由基而用于纳米催化治疗。此外,SAFe-NMCNs纳米酶在近红外二区(NIR-II)也具有较强的光学吸收和优异的光热转换性能。
(2)实验利用密度泛函理论(DFT)对SAFe-NMCNs纳米酶的类过氧化物酶催化过程进行了研究。体内外实验结果表明,SAFe-NMCNs纳米酶能够通过光热增强的纳米催化治疗以有效抑制肿瘤细胞生长。综上所述,这一研究开发了一种具有双酶催化性能、单原子配位的纳米酶,能够热增强的纳米催化治疗效果,具有广阔的生物医学应用前景。
Yutian Su. et al. Dual enzyme-mimic nanozyme based on single-atom construction strategy for photothermal-augmented nanocatalytic therapy in the second near-infrared biowindow.
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0142961221006815