铜单原子基金属有机框架用于超声增强纳米催化疗法
He Wang1,2, Zhiping Zhang1, Xiao Wang2
1Heilongjiang Provincial Key Laboratory of CO2 Resource Utilization and Energy Catalytic Materials, School of Material Science and Chemical Engineering, Harbin University of Science and Technology, Harbin 150040, P. R. China.
Nano letters
|July 25, 2024
概括
这项研究引入了超声触发的基于铜的单原子纳米酶 (FNUC),用于增强化学动力学治疗. FNUC有效地耗尽谷氨,并产生反应性氧物种,用于精确的癌症治疗.
科学领域:
- 生物医学工程 生物医学工程
- 纳米技术 纳米技术
- 癌症治疗 癌症治疗
背景情况:
- 化学动力学疗法 (CDT) 通过在瘤微环境 (TME) 中产生活性氧物种 (ROS) 来治疗癌症.
- CDT的效率通常受到TME的轻度酸度,低氧化物 (H2O2) 水平和高谷氨 (GSH) 度的限制.
- 开发新型纳米材料来克服TME的局限性对于提高CDT的有效性至关重要.
研究的目的:
- 构建超声触发的基于铜的单原子纳米酶 (FA-NH2-UiO-66-Cu,FNUC),用于增强化学动力学治疗.
- 调查FNUC通过过氧化酶类活性耗尽谷氨并产生ROS的能力.
- 评估FNUC的瘤向和抗瘤疗效,通过近红外II (NIR-II) 光成像增强.
主要方法:
- 一个原子纳米酶FA-NH2-UiO-66-Cu (FNUC) 的合成.
- 在超声波 (US) 刺激下评估谷氨消耗和OH生成.
- 对OH生成的迈凯利斯-门动力学的评估.
- 使用IR-1061修改的NIR-II光成像用于瘤向.
- 在体外和体内研究,以评估抗瘤性能.
主要成果:
- 在TME中,FNUC有效地消耗了谷氨.
- 美国激活的FNUC显示了高的OH生成率,低的迈克利斯常数和显著的OH度,这归因于美国的化效应.
- NIR-II成像证实了瘤中FNUC的目标积累.
- 在体外和体内,FNUC表现出强大的抗瘤活性.
结论:
- 超声触发的基于铜的单原子纳米酶 (FNUC) 提供了一种有效的策略,以克服化学动力学治疗中与TME相关的限制.
- 结合US激活和瘤向,FNUC的双重功能 - - 谷氨缩减和ROS生成,使得精确有效的癌症治疗成为可能.
- 这种新的基于Cu的SAzyme平台对先进的癌症治疗具有重大潜力.
