Наночастицы с углеродной оболочкой повышают эффективность химиодинамической терапии рака

Международная исследовательская группа под руководством профессора Ван Хуэй из Лаборатории сильных магнитных полей (Hefei Institutes of Physical Science, Китайская академия наук) сообщила в журнале Small о синтезе полых наночастиц оксида меди(I) с азот-легированным углеродным покрытием (HCONC) и их применении для эффективной химиодинамической терапии (CDT).

CDT, активируемая в кислой среде опухоли (TME), привлекает внимание благодаря низкой инвазивности и высокой селективности. Среди металл-содержащих нанокатализаторов, системы на основе Cu⁺ обладают низким редокс-потенциалом пары Cu⁺/Cu²⁺, что обеспечивает высокий выход активных форм кислорода (ROS) и возможность истощения избыточного глутатиона (GSH). Однако, склонность к окислению и потенциальная ионная токсичность ограничивают их применение в наномедицине.

В данной работе исследователи одностадийным гидротермальным методом синтезировали нанокапсулы HCONC для катализа каскадной реакции и повышения эффективности CDT. Эти «нанокапсулы» представляют собой ядро из полого оксида меди(I) (Cu₂O), покрытое тонким слоем азот-легированного углерода. Такая структура не только эффективно предотвращает окисление Cu⁺, но и повышает стабильность нанокристаллов Cu₂O.

Оказалось, что Cu⁺ в составе HCONC эффективно катализирует реакцию Фентона, превращая H₂O₂ в ·OH. Кроме того, Cu⁺, высвобождаемый в TME, разлагает избыточный GSH, защищая вновь образованные ROS.

Эксперименты in vitro и in vivo показали, что HCONC обладает отличной противоопухолевой активностью, не вызывая системной токсичности.