中国科学院合肥物质科学研究院王辉研究员带领的研究人员利用稳态强磁场实验装置与华盛顿大学的研究人员合作，构建了光响应碳封装磁纳米甜甜圈(CEMNDs)具有双重催化活性的纳米酶，用于光热增强化学动力学癌症协同治疗。

研究结果发表在《先进医疗材料》上。

近年来，铁基纳米酶介导的化学动力学疗法(CDT)作为催化肿瘤治疗引起了广泛关注。然而，肿瘤细胞对铁基纳米酶的摄取有限以及铁离子的释放微弱，使得癌症治疗具有挑战性。

创造铁基纳米酶的准二维结构可有效增强肿瘤细胞的摄取。铁基纳米酶的准二维结构导致比表面积增加，从而能够更快地释放铁离子并改善芬顿反应羟基自由基(·OH)的形成，从而优化肿瘤治疗。

在这项研究中，研究人员引入了光响应CEMND，它对CDT具有双重催化活性。

该研究的第一作者孟祥福说：“CEMNDs可以在肿瘤部位积聚并穿透肿瘤细胞，在肿瘤细胞中充当过氧化物酶将H2O2转化为·OH，这种催化过程诱导靶向肿瘤细胞死亡。”

通过溶剂热法在CEMNDs上构建碳层能够提高纳米酶的稳定性和生物相容性。

CEMNDs的二维构建提高了CEMNDS进入肿瘤细胞的摄取率，加速了肿瘤微环境中铁离子的释放和Fenton反应，实现了CDT的治疗能力。CEMNDs的谷胱甘肽氧化酶活性促进谷胱甘肽的氧化，保护Fenton反应形成的·OH，增强CDT的治疗效果。

此外，CEMNDs在第二近红外窗口(NIR-II)区域的光吸收能够有效地将光能转化为热能，进一步实现光热增强癌症化学动力学治疗。

研究人员表示，这项研究的结果有望推动癌症治疗方式的发展。

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