转移是导致癌症患者死亡的主要原因之一，也是依赖于光和氧气的传统光动力疗法（PDT）面临的一项严峻挑战。有鉴于此，中国海洋大学姜帅教授、毛相朝教授和马克斯普朗克高分子研究所Katharina Landfester开发了一种自维持、模拟细胞器的纳米反应器，其具有可编程的DNA开关，可实现生物-化学-光催化级联驱动的饥饿-光动力协同治疗，以对抗肿瘤转移。

本文要点：

（1）仿效活细胞的区室化和位置组装等策略的纳米-细胞器反应器可实现多个功能模块的定量共区室化，以作为自照明化学激发的PDT系统。在限域的纳米反应器内，生物燃料葡萄糖会被转化为过氧化氢（H₂O₂），以增强基于鲁米诺的化学发光（CL），进而可通过CL共振能量转移驱动光化学单线态氧（¹O₂）的产生。与此同时，血红蛋白可作为葡萄糖氧化和PDT的同步氧气供体，并同时表现出类过氧化物酶活性，以产生羟基自由基（·OH）。

（2）实验结果表明，该纳米反应器在正常组织中会保持关闭，而在肿瘤中则可通过立足点介导的链置换反应实现按需激活。综上所述，该研究设计的纳米反应器可在光和氧气等方面实现自给自足，并且能够精准地打击肿瘤，有望为治疗高转移性癌症提供一个新的范例。

Wenshuai Han. et al. Self-Sustained Biophotocatalytic Nano-Organelle Reactors with Programmable DNA Switches for Combating Tumor Metastasis. Advanced Materials. 2025

DOI: 10.1002/adma.202415030

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202415030