近日，中科院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院強(qiáng)磁場(chǎng)科學(xué)中心王輝研究員、張欣研究員與該院健康所錢俊超副研究員合作制備了一種氧化鐵納米晶嵌入氮摻雜碳納米片(IONCNs)，用作近紅外光觸發(fā)的納米酶。該納米酶在腫瘤協(xié)同治療方面具有重要應(yīng)用前景。相關(guān)結(jié)果發(fā)表在國(guó)際期刊ACS Applied Materials & Interfaces上。

　　化學(xué)動(dòng)力學(xué)治療(Chemodynamic therapy, CDT)是基于腫瘤微環(huán)境與正常細(xì)胞之間的顯著性差異，所觸發(fā)芬頓或類芬頓反應(yīng)而產(chǎn)生高毒性羥基自由基，實(shí)現(xiàn)癌細(xì)胞死亡的一種癌癥治療模式。然而，腫瘤微環(huán)境中存在的自由基清除劑谷胱甘肽弱化了CDT效果。此外，機(jī)體本身的炎癥或免疫細(xì)胞具有與腫瘤微環(huán)境相似的特征，會(huì)導(dǎo)致非病灶區(qū)域的CDT損傷。因此，外源觸發(fā)型納米酶的設(shè)計(jì)對(duì)于實(shí)現(xiàn)腫瘤特異性催化治療具有重要意義。

　　本研究中，研究人員制備的IONCNs可以吸收980納米激光并將其轉(zhuǎn)化為局部熱量而殺死癌細(xì)胞。同時(shí)，近紅外輻射產(chǎn)生的熱量促使碳納米片膨脹，誘導(dǎo)IONCNs在弱酸溶液中溶解產(chǎn)生Fe²⁺和Fe³⁺：前者催化過氧化氫分解生成羥基自由基，實(shí)現(xiàn)化學(xué)動(dòng)力學(xué)治療；后者作為谷胱甘肽過氧化物酶放大癌細(xì)胞的氧化應(yīng)激和腫瘤催化治療效果。此外，IONCNs可用作磁共振成像造影劑，進(jìn)而監(jiān)測(cè)腫瘤的治療過程。

　　本研究工作獲得了國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金、強(qiáng)磁場(chǎng)安徽省實(shí)驗(yàn)室等項(xiàng)目的資助。相關(guān)結(jié)構(gòu)及性能測(cè)試在穩(wěn)態(tài)強(qiáng)磁場(chǎng)實(shí)驗(yàn)裝置(SHMFF）上完成。

　　論文鏈接：https://doi.org/10.1021/acsami.2c07375 

　　用于實(shí)時(shí)磁共振成像引導(dǎo)的聯(lián)合腫瘤治療的外源性觸發(fā)納米酶