科學島團隊構(gòu)建出用于癌癥協(xié)同治療的碳封裝磁鐵礦（CEMNDs）納米酶

近日，中國科學院合肥物質(zhì)院強磁場中心王輝研究員課題組與林文楚研究員課題組以及美國華盛頓大學Miqin Zhang教授合作，依托穩(wěn)態(tài)強磁場實驗裝置（SHMFF），構(gòu)建出一種具有雙重催化活性的光響應(yīng)性碳封裝磁鐵礦（CEMNDs）納米酶，用于光熱增強化學動力學的癌癥協(xié)同治療。相關(guān)成果發(fā)表在國際期刊Advanced Healthcare Materials上。

近年來，鐵基納米酶介導的化學動力學治療（CDT）在腫瘤催化治療領(lǐng)域受到廣泛關(guān)注。然而，受制于腫瘤細胞攝取鐵基納米酶量效率低和鐵離子釋放能力弱等缺點，該方法難以達到理想的癌癥治療效果。為了提高腫瘤細胞攝取納米酶的能力，將鐵基納米酶設(shè)計成準二維結(jié)構(gòu)是一種有效方法。此外，鐵基納米酶的準二維結(jié)構(gòu)展現(xiàn)了較高的比表面積，利于其在腫瘤微環(huán)境中更快、更多的釋放鐵離子，提高芬頓反應(yīng)中的羥基自由基（·OH）生成速率，達到優(yōu)化腫瘤治療的目的。

在本項研究工作中，研究團隊通過溶劑熱法構(gòu)建的CEMNDs上的碳層能夠提高納米酶的穩(wěn)定性和生物相容性。CEMNDs的二維構(gòu)建提高了其在腫瘤細胞中攝取率，加速了腫瘤微環(huán)境中的鐵離子釋放和芬頓反應(yīng)，實現(xiàn)CDT的治療能力；CEMNDs的谷胱甘肽氧化酶活性，促進了谷胱甘肽的氧化，保護了芬頓反應(yīng)形成的·OH，增強了CDT的治療效果。此外，CEMNDs在第二近紅外窗口（NIR-II）區(qū)域的光學吸收能夠有效地將光能轉(zhuǎn)化為熱能，進一步實現(xiàn)光熱增強的癌癥化學動力學治療。

CEMNDs納米酶協(xié)同抗腫瘤機制示意圖