缺陷工程通过双通道死亡策略来定制可生物降解纳米酶的结构-活性关系,用于瘤治疗
Yutian Su1, Mengdi Lv2, Zheng Huang3
1School of Chemistry and Chemical Engineering, MOE Key Laboratory of High Performance Polymer Materials and Technology, Nanjing University, 163 Xianlin Avenue, Qixia District, Nanjing 210023, China; State Key Laboratory of Respiratory Disease, National Clinical Research Center for Respiratory Disease, Guangzhou Institute of Respiratory Health, The First Affiliated Hospital of Guangzhou Medical University, National Center for Respiratory Medicine, Guangzhou 510120, China.
概括
可生物降解的Pt-doping MoOx (PMO) 纳米酶,与PLGA组装在一起,通过模仿多种酶和诱导铁和高热引起的亡,提供持续的瘤治疗. 这种双重作用的方法提高了治疗效果,同时确保了快速降解.
科学领域:
- 生物医学工程 生物医学工程
- 纳米技术 纳米技术
- 材料科学 材料科学 材料科学
背景情况:
- 可生物降解的纳米酶对于瘤特异性治疗至关重要,但面临着平衡快速降解与功能稳定的挑战.
- 开发具有可控制降解和持续治疗活性的纳米酶对于解决生物安全问题和改善治疗结果至关重要.
研究的目的:
- 设计可快速降解的Pt-dopingMoOx (PMO) 反氧纳米酶,具有增强的稳定性和多酶模仿催化活性,用于瘤治疗.
- 研究Pt-doping和PMO纳米酶中氧气空缺的协同催化效应.
- 开发一种双通道治疗策略,将酶模仿纳米催化和光热疗法结合起来,以增强瘤细胞死亡.
主要方法:
- 使用缺陷工程制造Pt-dopingMoOx (PMO) 纳米酶.
- 使用微流体芯片组装PMO纳米酶与PLGA,以创建PLGA@PMO.
- 利用密度函数理论 (DFT) 阐明结构-活动关系和催化机制.
- 评估多酶模仿活性 (POD,OXD,GSH-Px,CAT) 以及它们对反应性氧物种 (ROS) 生产和谷氨耗尽的影响.
- 研究纳米催化剂和1064nm激光诱导高温对瘤细胞的联合作用.
主要成果:
- 在PMO纳米酶中Pt-doping和氧气空缺产生了协同的催化中心,增强了多酶模拟活性.
- PLGA@PMO证明了持续的治疗活性和快速降解性,解决了稳定性和生物降解性之间的冲突.
- 这些纳米酶有效地诱导了瘤微环境中的ROS生产和谷氨耗尽,导致铁亡.
- 使用1064nm激光照射的光热疗法激活了表面等离子体共振效应,增加了催化活性并诱导了亡.
结论:
- PLGA@PMO纳米酶通过将增强的酶模拟催化与光热效应相结合,为瘤特异性治疗提供了一个有前途的平台.
- 开发的策略使双通道瘤细胞通过铁亡和高热诱导的亡而死亡.
- 这项工作突出了缺陷工程,可生物降解的纳米酶的潜力,用于先进的癌症治疗策略.
