碳封装磁铁矿纳米甜甜圈建议用于协同癌症治疗
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2023-08-29 16:26:43
摘要 近日，中国科学院合肥物质科学研究院王辉研究员团队与华盛顿大学研究人员合作，构建了光响应碳封装磁纳米甜甜圈(CEMNDs)纳米酶。具有双重催...
近日，中国科学院合肥物质科学研究院王辉研究员团队与华盛顿大学研究人员合作，构建了光响应碳封装磁纳米甜甜圈(CEMNDs)纳米酶。具有双重催化活性，可使用稳态高磁场实验设施(SHMFF)进行光热增强化学动力学癌症协同治疗。
相关成果发表在 《Advanced Healthcare Materials》上。
近年来，铁基纳米酶介导的化学动力学疗法(CDT)在肿瘤催化治疗中引起了极大的关注。然而，肿瘤细胞对铁基纳米酶的摄取有限以及铁离子释放微弱，使得癌症治疗具有挑战性。创建铁基纳米酶的准二维结构可有效促进肿瘤细胞的摄取。铁基纳米酶的准二维结构导致比表面积增加，从而能够更快地释放铁离子并改善芬顿反应羟基自由基(·OH)的形成，从而优化肿瘤治疗。
在这项研究中，研究人员引入了具有 CDT 双重催化活性的光响应 CEMND。
“CEMNDs可以在肿瘤部位积聚并渗透到肿瘤细胞中，作为过氧化物酶将H 2 O 2转化 为·OH，”该论文第一作者孟祥福说，“这一催化过程诱导靶向肿瘤细胞亡。”
通过溶剂热法在CEMNDs上构建碳层能够提高纳米酶的稳定性和生物相容性。CEMNDs的二维构建提高了肿瘤细胞对CEMNDS的摄取率，加速了肿瘤微环境中铁离子的释放和Fenton反应，实现了CDT的治疗能力。CEMNDs的谷胱甘肽氧化酶活性促进谷胱甘肽的氧化，保护Fenton反应形成的·OH，增强CDT的治疗效果。
此外，CEMNDs在第二近透视 窗口(NIR-II)区域的光吸收能够有效地将光能转化为热能，进一步实现光热增强癌症化学动力学治疗。
研究小组表示，这项研究的结果有望推动癌症治疗方式的发展。
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