2024年12月23日
星期一
近日，中科院合肥物质科学研究院强磁场科学中心王辉研究员、张欣研究员与该院健康所钱俊超副研究员合作制备了一种氧化铁纳米晶嵌入氮掺杂碳纳米片(IONCNs)，用作近红外光触发的纳米酶。该纳米酶在肿瘤协同治疗方面具有重要应用前景。相关结果发表在国际期刊ACS Applied Materials & Interfaces上。
化学动力学治疗(Chemodynamic therapy, CDT)是基于肿瘤微环境与正常细胞之间的显著性差异，所触发芬顿或类芬顿反应而产生高毒性羟基自由基，实现癌细胞死亡的一种癌症治疗模式。然而，肿瘤微环境中存在的自由基清除剂谷胱甘肽弱化了CDT效果。此外，机体本身的炎症或免疫细胞具有与肿瘤微环境相似的特征，会导致非病灶区域的CDT损伤。因此，外源触发型纳米酶的设计对于实现肿瘤特异性催化治疗具有重要意义。
本研究中，研究人员制备的IONCNs可以吸收980纳米激光并将其转化为局部热量而杀死癌细胞。同时，近红外辐射产生的热量促使碳纳米片膨胀，诱导IONCNs在弱酸溶液中溶解产生Fe2+和Fe3+：前者催化过氧化氢分解生成羟基自由基，实现化学动力学治疗；后者作为谷胱甘肽过氧化物酶放大癌细胞的氧化应激和肿瘤催化治疗效果。此外，IONCNs可用作磁共振成像造影剂，进而监测肿瘤的治疗过程。
本研究工作获得了国家重点研发计划、国家自然科学基金、强磁场安徽省实验室等项目的资助。相关结构及性能测试在稳态强磁场实验装置(SHMFF）上完成。
论文链接：https://doi.org/10.1021/acsami.2c07375
用于实时磁共振成像引导的联合肿瘤治疗的外源性触发纳米酶
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