Utilizando la Instalación Experimental de Alto Campo Magnético en Estado Estacionario, investigadores dirigidos por el Prof. Wang Hui de los Institutos Hefei de Ciencias Físicas de la Academia de Ciencias de China, en colaboración con investigadores de la Universidad de Washington, han construido una nanodona magneto fotosensible encapsulada en carbono. (CEMND) nanoenzima con actividad catalítica dual para la terapia sinérgica del cáncer quimiodinámico mejorada fototérmicamente.
Los resultados se publicaron en Advanced Healthcare Materials. .
La terapia quimiodinámica mediada por nanoenzimas (CDT) a base de hierro ha atraído mucha atención en los últimos años para la terapia catalítica de tumores. Sin embargo, la absorción limitada de nanoenzimas a base de hierro por parte de las células tumorales y la débil liberación de iones de hierro hacen que el tratamiento del cáncer sea un desafío.
Es eficaz crear la estructura casi bidimensional de la nanoenzima a base de hierro para mejorar la absorción de las células tumorales. La estructura casi bidimensional de la nanoenzima a base de hierro conduce a una mayor superficie específica, lo que permite una liberación más rápida de iones de hierro y una mejor formación de radicales hidroxilo (·OH) de la reacción de Fenton, optimizando así la terapia tumoral.
En este estudio, los investigadores introdujeron CEMND sensibles a la luz que exhibían actividades catalíticas duales para CDT.
"Los CEMND pueden acumularse dentro de los sitios tumorales y penetrar en las células tumorales, donde actúan como enzimas peroxidasas para convertir H2 O2 en ·OH", afirmó Meng Xiangfu, primer autor del estudio, "este proceso catalítico induce la muerte específica de las células tumorales".
La capa de carbono de los CEMND construidos mediante el método solvotérmico pudo mejorar la estabilidad y biocompatibilidad de la nanoenzima.
La construcción bidimensional de CEMND mejoró la tasa de absorción de CEMNDS en las células tumorales, aceleró la liberación de iones de hierro y la reacción de Fenton en el microambiente tumoral y realizó la capacidad terapéutica de la CDT. La actividad glutatión oxidasa de los CEMND promovió la oxidación del glutatión, protegió el ·OH formado por la reacción de Fenton y mejoró el efecto terapéutico de la CDT.
Además, la absorción óptica de los CEMND en la región de la segunda ventana del infrarrojo cercano (NIR-II) fue capaz de convertir eficazmente la energía luminosa en energía térmica, logrando además una terapia quimiodinámica contra el cáncer mejorada fototérmicamente.
Según los investigadores, los resultados de este estudio son prometedores para avanzar en las modalidades de tratamiento del cáncer.
Más información: Xiangfu Meng et al, Nanodonut de magnetita encapsulada en carbono como nanozima sensible a NIR-II para terapia quimiodinámica-fototérmica sinérgica, Materiales sanitarios avanzados (2023). DOI:10.1002/adhm.202301926
Información de la revista: Materiales sanitarios avanzados
Proporcionado por la Academia China de Ciencias
