Металл-свободные графеновые квантовые точки — перспективный инструмент для высокоэффективной терапии опухолей

Исследовательская группа под руководством профессора Ван Хуэй из Хэфэйского института физических наук (HFIPS) Китайской академии наук представила металл-свободный нанозим на основе графеновых квантовых точек (GQDs) для высокоэффективной хемодинамической терапии (CDT) опухолей. Исследование опубликовано в журнале Matter.

GQDs представляют собой перспективный и экономичный способ решения проблемы токсичности, связанной с металлосодержащими нанозимами в CDT опухолей. Однако ограниченная каталитическая активность GQDs создавала значительные трудности для их клинического применения, особенно в сложных каталитических условиях.

«Полученные GQDs, созданные из мембран эритроцитов, высокоэффективны в лечении опухолей с минимальными побочными эффектами», — сказал Лю Хунцзи, член исследовательской группы. «Одно из преимуществ в том, что они не содержат металлов. Кроме того, они функционируют как отличные пероксидазоподобные биокатализаторы».

Чтобы повысить каталитическую производительность нанокаталитического адъюванта на основе GQDs, исследователи рационально сконструировали GQDs, используя стратегию диатомного легирования. Синергетический электронный эффект от введения азота и фосфора в GQDs может создавать высоколокализованные состояния вблизи уровня Ферми, что обеспечивает эффективную ферментативную активность по сравнению с легированием одним гетероатомом.

Полученные GQDs, полученные из мембран эритроцитов, продемонстрировали впечатляющую пероксидазоподобную активность. В результате GQDs высокоэффективны в индукции апоптоза и ферроптоза раковых клеток in vitro. Они также селективно нацеливаются на опухоли, с показателем ингибирования опухоли до 77,71% при внутривенном введении и 93,22% при интратуморальной инъекции, без побочных эффектов вне цели.

Этот не содержащий лекарств, специфичный к цели и биологически безопасный нанозим обладает большим потенциалом в качестве мощного биокатализатора для безопасного лечения рака.