CuN₃单原子纳米酶

抗辐射类过氧化物酶

通过局部配位调控将铜位点设计为CuN₃构型，在总辐射剂量500 Gy下仍保持结构稳定及类过氧化物酶活性，显著优于天然酶，适用于放射联合治疗。

吴佳宾 · Zhu, Xianyu · Li, Qun · 付强 · 李贝贝 · Wang, Shanshan · Qingchao, Chang · Xiang, Huandong · 李歧强 · 黄亮 · 晏亮 · 王定胜 · 赵宇亮 · 李亚栋

Nature Communications 2024

具体参数

耐辐射总剂量

{'zh': '500', 'en': '500'} Gy

技术优势

辐射剂量500 Gy下结构稳定

CuN₃-SAzyme在总辐射剂量500 Gy后几何结构和配位环境无显著变化，仍保留与天然酶相当的类过氧化物酶活性。

X射线增强催化

引入X射线可提高CuN₃-SAzyme分解H₂O₂的动力学速率，使催化反应在放疗场景下更高效。

应用场景

• 单原子催化：通过配位工程提高单原子位点催化活性，拓展单原子催化剂在生物医学中的应用。
• 肿瘤放射治疗：耐辐射的类过氧化物酶可在放疗中持续催化H₂O₂产生活性氧，增强肿瘤杀伤。
• 纳米酶催化：CuN₃配位结构优化H₂O₂吸附与解离，提高类过氧化物酶催化效率。
• 放射增敏剂：X射线增强催化产生更多羟基自由基，增敏肿瘤细胞对辐射的响应。
• 酶替代疗法：替代天然酶，克服辐射环境下酶失活问题，用于体内治疗。