具有原子级分散活性位点的单原子纳米酶(SAzymes)可作为天然酶的重要替代品。系统性研究SAzymes的多种功能有助于深入理解SAzymes的本质。有鉴于此,南京邮电大学范曲立教授和新加坡A*STAR研究所Huihui Lin利用原位轰击-嵌入技术开发了一种能够快速合成溅射SAzymes的新方法。
本文要点:
(1)实验通过这种新型方法构建了具有独特的平面Cu-C3配位构型的溅射Cu SAzymes(CuSA)。为了增强对肿瘤的特异性靶向,研究者采用了一种生物正交方法对CuSA进行改造,从而制备了CuSACO。研究发现,CuSACO不仅具有极低的脱靶毒性,而且具有超高的类过氧化氢酶、类氧化酶和类过氧化物酶等多种酶活性,因此能够产生活性氧物种(ROS),以有效地破坏肿瘤。
(2)在有谷胱甘肽(GSH)存在的情况下,CuSACO可以释放Cu离子以诱导铜死亡,从而增强肿瘤治疗效果。此外,CuSACO也具有卓越的光热性能,因此能够实现对肿瘤的精准光热治疗(PTT)。实验结果表明,CuSACO可通过结合PTT、纳米酶催化活性、铜死亡和免疫疗法有效抑制原位乳腺肿瘤和胶质瘤的生长以及肺转移。综上所述,该研究构建的CuSACO可利用多种机制增强对肿瘤的治疗效果,有望为探索SAzymes的类酶行为和生理机制提供重要的借鉴和参考。
Luyan Wu. et al. Bioorthogonal Cu Single-atom Nanozyme for Synergistic Nanocatalytic Therapy, Photothermal Therapy, Cuproptosis, and Immunotherapy. Angewandte Chemie International Edition. 2024.
DOI: 10.1002/anie.202405937
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202405937