Углеродные натопончики с магнетитом для синергетической терапии рака
Исследователи из Институтов физических наук Хэфэй Китайской академии наук совместно с коллегами из Вашингтонского университета создали светочувствительные углеродные нанодонаты с магнетитом (CEMNDs), обладающие двойной каталитической активностью для фотометрически усиленной хемодинамической терапии рака.
Железосодержащие наноферменты для хемодинамической терапии (CDT) привлекают большое внимание. Однако их ограниченное поглощение опухолевыми клетками и слабое высвобождение ионов железа затрудняют лечение.
Эффективным решением стало создание квазидвумерной структуры нанофермента. Она увеличивает удельную площадь поверхности, ускоряет высвобождение ионов железа и образование гидроксильных радикалов (·OH) в реакции Фентона, оптимизируя терапию.
В этом исследовании были представлены светочувствительные CEMNDs с двойной каталитической активностью для CDT.
«CEMNDs могут накапливаться в опухолях и проникать в клетки, где действуют как пероксидазы, превращая H2O2 в ·OH», — пояснил первый автор работы Мэн Сянфу. Этот процесс вызывает гибель опухолевых клеток.
Углеродный слой CEMNDs, созданный сольвотермальным методом, улучшил стабильность и биосовместимость нанофермента.
Двумерная структура CEMNDs повысила скорость их поглощения опухолевыми клетками, ускорила высвобождение ионов железа и реакцию Фентона в микроокружении опухоли. Глутатионоксидазная активность CEMNDs способствовала окислению глутатиона, защищая ·OH от реакции Фентона и усиливая эффект CDT.
Кроме того, оптическое поглощение CEMNDs в ближней инфракрасной области (NIR-II) эффективно преобразует световую энергию в тепловую, что позволяет реализовать фотометрически усиленную хемодинамическую терапию.
По мнению исследователей, эти результаты открывают перспективы для развития методов лечения рака. Работа опубликована в журнале Advanced Healthcare Materials.