中科院纳米能源所李琳琳团队《亚博体育》:自驱动电调节铜单原子纳米酶d带电子促进癌症治疗
2023-07-25 来源:高分子科技
近年来,设计纳米酶在肿瘤局部催化产生有毒活性氧物质(ROS)成为提高癌症治疗的一种有效策略。与天然蛋白酶相比,纳米酶具有稳定性高、易于制造和成本低等优势。如何开发在肿瘤微环境(TME)下具有高催化活性和选择性的纳米酶是目前的一大挑战。尽管最近开发的单原子纳米酶(SAzymes)被认为能够最大限度地提高原子利用效率,但其内在催化活性远未达到预期。因此,不断探索提升SAzymes催化生成毒性ROS效率的方法显得刻不容缓以提高癌症的治疗效果。
Cu-NC在摩擦纳米发电机提供的自驱动电刺激下用于癌症治疗的示意图
图一. Cu-NC的合成及表征
图二. 自供电电刺激下TENG的性能和Cu-NC的催化活性
图三. DFT计算验证电刺激促进了Cu-NC的POD样活性
图四. TENG提供的电刺激下Cu-NC在细胞水平上的癌症催化治疗
图五. 在TENG提供的电刺激下使用Cu-NC对小鼠进行体内癌症治疗
Cu-NC在体内外具有良好的生物相容性。通过TENG电刺激进行4T1乳腺癌治疗时, 电刺激作用下Cu-NC实现了最佳的肿瘤治疗效果(图四、五)。
总之,该工作采用自驱动电提高了铜单原子纳米酶(Cu-NC)的活性用于癌症治疗。电刺激显着提高了Cu-NC的类POD、CAT、OXD和GSHOx酶活性,并形成级联反应,放大癌细胞的氧化损伤和死亡。与传统电源相比,灵活可穿戴的TENG为智能医疗提供了更加生物安全、便捷的电刺激方式。这项工作为自供电刺激进行肿瘤催化治疗提供了可行的策略。
论文链接:http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202305625
李琳琳课题组主页:http://www.x-mol.com/groups/lilinlin
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