Chem. Eng. J. | 金铂铜合金多功能纳米酶在癌症化疗领域中的新应用

以下文章来源于纳米酶 Nanozymes ，作者Nanozymes

纳米酶具有催化活性好、成本低、结构可调、性质稳定等优点，已被广泛应用于催化、传感、抗癌等领域，成为了不可替代的纳米材料。目前，已报导的纳米酶主要由贵金属纳米粒子、纳米簇、单原子催化剂、过渡金属氧化物和金属-有机框架结构组成。一种纳米酶通常可以模拟多种天然酶，如已报导的CoO@AuPt壳-核纳米粒子、Ag-Au纳米笼修饰的CeO2纳米粒子等。近日，哈尔滨工业大学（深圳）理学院张玲副教授和材料学院张嘉恒教授以及中国科学院长春应用化学研究所徐国宝研究员共同合作，发现Cu掺杂的AuPt合金纳米粒子能够模拟氧化酶、过氧化氢酶和过氧化物酶，并能够在癌细胞中催化串联级反应产生自由基，杀死癌细胞。成果发表于Chem. Eng. J（2023，463，142494）期刊，标题为Triple-enzyme-mimicking AuPt3Cu hetero-structural alloy nanozymes towards cascade reactions in chemodynamic therapy。Cu元素的掺杂能够使贵金属氧化酶的催化活性提高0.5–2倍（底物分别为3,3',5,5'-四甲基联苯胺、谷胱甘肽和葡萄糖）、过氧化物酶的活性提高1倍（底物为过氧化氢）。获得的AuPt3Cu合金纳米酶能够快速诱导癌细胞中过度表达的葡萄糖和谷胱甘肽氧化、并能够产生大量的含氧自由基。通过串联级化学反应，增加癌细胞中自由基的浓度并降低葡萄糖含量，有效杀死乳腺癌细胞，并对正常细胞无伤害。活体实验证明，在给药14天后，移植有人乳腺癌细胞小鼠的肿瘤部位彻底消除，并对小鼠的其它器官以及肝功能和肾功能无损伤。

图一、AuPt3Cu纳米酶的制备、催化性质及杀死肿瘤癌细胞的原理示意图。

图二、AuPt3Cu纳米酶的透射电子显微镜表征图。

图三、AuPt3Cu纳米酶杀死人乳腺癌细胞的流式细胞图。

图四、AuPt3Cu纳米酶消除小鼠体内乳腺癌肿瘤结果图。

该项成果使用了比色、电化学、荧光、电子自旋共振、显色、流式细胞和活体实验等多种技术验证了AuPt3Cu纳米酶的优异的催化性质和化学动力学抗癌功能，是纳米酶的绿色合成和癌症治疗领域的里程碑。

转自：“NANO学术”微信公众号

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