Usando a Instalação Experimental de Alto Campo Magnético de Estado Estacionário, pesquisadores liderados pelo Prof. Wang Hui dos Institutos Hefei de Ciências Físicas da Academia Chinesa de Ciências, em colaboração com pesquisadores da Universidade de Washington, construíram um magneto nanodonut encapsulado em carbono fotorresponsivo (CEMNDs) nanoenzima com atividade catalítica dupla para terapia sinérgica quimiodinâmica de câncer fototermicamente aprimorada.



Os resultados foram publicados em Advanced Healthcare Materials .

A terapia quimiodinâmica mediada por nanoenzimas (CDT) à base de ferro tem atraído muita atenção nos últimos anos para a terapia catalítica de tumores. No entanto, a absorção limitada de nanoenzimas à base de ferro pelas células tumorais e a fraca libertação de iões de ferro tornam o tratamento do cancro um desafio.

É eficaz criar a estrutura quase bidimensional da nanoenzima à base de ferro para aumentar a absorção das células tumorais. A estrutura quase bidimensional da nanoenzima à base de ferro leva a um aumento da área de superfície específica, permitindo uma liberação mais rápida de íons de ferro e uma melhor formação de radical hidroxila (·OH) da reação de Fenton, otimizando assim a terapia tumoral.

Neste estudo, os pesquisadores introduziram CEMNDs responsivos à luz que exibiram atividades catalíticas duplas para CDT.

"CEMNDs podem se acumular nos locais do tumor e penetrar nas células tumorais, onde atuam como enzimas peroxidase para converter H₂ O₂ em ·OH", disse Meng Xiangfu, primeiro autor do estudo, "este processo catalítico induz a morte de células tumorais direcionadas".

A camada de carbono nos CEMNDs construída pelo método solvotérmico foi capaz de melhorar a estabilidade e biocompatibilidade da nanoenzima.

A construção bidimensional de CEMNDs melhorou a taxa de captação de CEMNDS nas células tumorais, acelerou a liberação de íons de ferro e a reação de Fenton no microambiente tumoral e percebeu a capacidade terapêutica do CDT. A atividade da glutationa oxidase dos CEMNDs promoveu a oxidação da glutationa, protegeu o ·OH formado pela reação de Fenton e aumentou o efeito terapêutico da CDT.

Além disso, a absorção óptica de CEMNDs na região da segunda janela do infravermelho próximo (NIR-II) foi capaz de converter efetivamente a energia luminosa em energia térmica, realizando ainda mais a terapia quimiodinâmica do câncer aprimorada fototermicamente.

Os resultados deste estudo são promissores para o avanço das modalidades de tratamento do câncer, de acordo com os pesquisadores.

Mais informações: Xiangfu Meng et al, Carbon-Encapsulated Magnetite Nanodoughnut as a NIR-II Responsive Nanozyme for Synergistic Chemodynamic-Photothermal Therapy, Advanced Healthcare Materials (2023). DOI:10.1002/adhm.202301926
Informações do diário: Materiais Avançados de Saúde

Fornecido pela Academia Chinesa de Ciências