Utilizzando la struttura sperimentale per campi magnetici elevati allo stato stazionario, i ricercatori guidati dal Prof. Wang Hui dell'Istituto di scienze fisiche Hefei dell'Accademia cinese delle scienze, in collaborazione con ricercatori dell'Università di Washington, hanno costruito una nanociambella magnetica incapsulata in carbonio fotoreattivo (CEMNDs) nanoenzima con doppia attività catalitica per la terapia sinergica del cancro chemiodinamico fototermicamente potenziata.
I risultati sono stati pubblicati in Advanced Healthcare Materials .
La terapia chemiodinamica mediata da nanoenzimi (CDT) a base di ferro ha attirato molta attenzione negli ultimi anni per la terapia catalitica del tumore. Tuttavia, l'assorbimento limitato di nanoenzimi a base di ferro da parte delle cellule tumorali e il debole rilascio di ioni di ferro rendono difficile il trattamento del cancro.
È efficace creare la struttura quasi bidimensionale del nanoenzima a base di ferro per migliorare l'assorbimento delle cellule tumorali. La struttura quasi bidimensionale del nanoenzima a base di ferro porta ad un'area superficiale specifica aumentata, consentendo un rilascio più rapido di ioni ferro e una migliore formazione del radicale idrossile (·OH) della reazione di Fenton, ottimizzando così la terapia del tumore.
In questo studio, i ricercatori hanno introdotto CEMND sensibili alla luce che mostravano una doppia attività catalitica per la CDT.
"I CEMND possono accumularsi all'interno dei siti tumorali e penetrare nelle cellule tumorali, dove agiscono come enzimi perossidasi per convertire H2 O2 in ·OH," ha detto Meng Xiangfu, primo autore dello studio, "questo processo catalitico induce la morte mirata delle cellule tumorali."
Lo strato di carbonio sui CEMND costruiti con il metodo solvotermico è stato in grado di migliorare la stabilità e la biocompatibilità del nanoenzima.
La costruzione bidimensionale dei CEMND ha migliorato il tasso di assorbimento dei CEMNDS nelle cellule tumorali, ha accelerato il rilascio di ioni ferro e la reazione di Fenton nel microambiente tumorale e ha realizzato la capacità terapeutica della CDT. L'attività della glutatione ossidasi dei CEMND ha promosso l'ossidazione del glutatione, ha protetto l'·OH formato dalla reazione di Fenton e ha potenziato l'effetto terapeutico della CDT.
Inoltre, l'assorbimento ottico dei CEMND nella regione della seconda finestra del vicino infrarosso (NIR-II) è stato in grado di convertire efficacemente l'energia luminosa in energia termica, realizzando ulteriormente una terapia chemiodinamica del cancro potenziata dal punto di vista fototermico.
Secondo i ricercatori, i risultati di questo studio sono promettenti per il progresso delle modalità di trattamento del cancro.
Ulteriori informazioni: Xiangfu Meng et al, Nanodoughnut di magnetite incapsulato in carbonio come nanozima reattivo al NIR-II per la terapia chemodinamica-fototermica sinergica, Materiali sanitari avanzati (2023). DOI:10.1002/adhm.202301926
Informazioni sul giornale: Materiali sanitari avanzati
Fornito dall'Accademia cinese delle scienze
