目前，光动力治疗(PDT)仍然面临着光敏剂性能、氧供应和活性氧(ROS)积累等方面的巨大挑战，尤其是在具有乏氧和高糖代谢等特征的肿瘤微环境中。有鉴于此，四川大学聂宇教授和金蓉蓉研究员开发了一种基于碳点(CDs)的双功能纳米系统(MnZ@Au)，其能够作为光敏剂和具有级联类葡萄糖氧化酶(GOx)和类过氧化氢酶(CAT)等活性的纳米酶，可通过改善乏氧和调节葡萄糖代谢增强PDT。

本文要点：

（1）实验构建了以Mn掺杂的CDs(Mn-CDs)为核心、以ZIF-8为壳层的形成杂化MnZ，然后通过离子交换和原位还原方法将超小的Au纳米粒子(AuNPs)锚定在MnZ表面，制备得到MnZ@Au。研究发现，MnZ@Au可通过级联的类GOx和类CAT纳米酶反应催化葡萄糖消耗和氧气生成，并且其自身的光热性能也能够进一步增强这一催化作用。

（2）体内外研究结果表明，MnZ@Au可大大提高CDs的穿透性能，促进ROS的积累，并增强PDT的疗效，因此能够在乳腺肿瘤模型中有效地抑制肿瘤的生长。此外，MnZ@Au也能够通过光声(PA)成像技术对Mn-CDs的分布和瘤内氧饱和度进行映射，从而实现对MnZ@Au在体内的实时催化过程的可视化。¹⁸F-氟脱氧葡萄糖正电子发射断层显像(¹⁸F-FDG PET)结果也证实了经MnZ@Au治疗后的肿瘤的葡萄糖摄取会显著降低。综上所述，该研究能够为利用和调控肿瘤微环境、促进渗透和增强PDT提供一种新的有效策略。

Tianying Luo. et al. Bifunctional Cascading Nanozymes Based on Carbon Dots Promotes Photodynamic Therapy by Regulating Hypoxia and Glycolysis. ACS Nano. 2023

DOI: 10.1021/acsnano.3c03169

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.3c03169