近日，中国科学院合肥物质院强磁场中心王辉研究员、林文楚研究员与美国华盛顿大学Miqin Zhang教授合作，依托稳态强磁场实验装置（SHMFF）电子自旋共振测量系统（ESR），构建出一种具有高效酶促性能的非金属石墨烯量子点（GQDs）纳米酶，用于肿瘤特异选择性的纳米催化治疗，相关成果发表于Cell Press 下的材料旗舰期刊 Matter。
GQDs为肿瘤纳米催化治疗中金属纳米酶的毒性困境提供了一种安全且具有成本效益的解决方案。然而，GQDs的催化活性有限，对其临床应用提出了重大挑战，特别是在具有挑战性的催化条件下。
为了解决GQDs在肿瘤催化治疗中的挑战，提高GQDs纳米酶催化活性，研究团队采用红细胞膜作为前驱体，通过精密的双原子掺杂策略，成功合成出一种新型的纳米治疗剂——NPGQDs。这种新型纳米酶的合成过程不仅提高了其催化活性，而且确保了其具有出色的生物相容性。更重要的是，经过严格的实验验证，NPGQDs在治疗过程中不会产生任何脱靶副作用。
在实验中，研究团队对NPGQDs进行了全面的评估。他们发现，无论是通过静脉注射还是瘤内注射，NPGQDs都能迅速到达肿瘤部位并发挥其高效的催化作用，显著抑制肿瘤细胞的生长，其抑制率高达77.71%和93.22%。这一结果证明了NPGQDs在治疗肿瘤方面的巨大潜力。
此外，研究团队还深入探讨了NPGQDs的作用机制。他们发现，NPGQDs能通过诱导肿瘤细胞凋亡和铁死亡的方式有效地杀死肿瘤细胞。这一发现为癌症治疗领域带来了新的突破，为患者提供了更加安全、有效的治疗选择。
该研究工作获得国家重点研发计划、国家博士后创新人才支持计划、国家自然科学基金、安徽省自然科学基金和强磁场安徽省实验室方向基金、中国科学院合肥大科学中心协同创新培育基金等项目的资助。
论文链接：https://doi.org/10.1016/j.matt.2023.12.005
石墨烯量子点作为过氧化物酶用于肿瘤催化治疗