磁性纳米催化剂通过电子密度调节增强肿瘤治疗

癌症治疗一直在努力有效靶向肿瘤细胞，同时最大限度地减少对健康组织的损害。传统的治疗方法，如化疗和放疗，往往缺乏精确性，并导致严重的副作用。因此，人们对具有增强的催化和治疗性能的先进纳米材料越来越感兴趣，例如纳米催化剂，它可以通过化学动态疗法（CDT）和光热疗法（PTT）等方法改善癌症的治疗

由Profs领导的研究团队。中国科学院合肥物理科学研究所的王辉和张欣开发了一种新型碳包覆镍铁氧体(NFN@C)纳米催化剂在癌症治疗中具有重要潜力

在发表在《高级功能材料》上的研究中，研究人员将镍引入纳米催化剂中，这改变了其电子结构并提高了其催化性能。这种增强有助于纳米催化剂在肿瘤环境中将过氧化氢（H2O2）转化为羟基自由基（·OH），使CDT更有效

使用电子顺磁共振技术，研究小组发现·OH信号明显增加，表明镍提高了芬顿反应的效率

此外，NFN@C擅长将近红外光（NIR-II）转化为热，实现PTT和CDT之间的协同效应，进一步增强其对抗癌症的潜力

理论计算还表明，镍的加入降低了芬顿反应的活化能，提高了其效率和选择性。这些见解可以帮助优化类似的纳米材料用于其他用途

在实验中，NFN@C在实验室测试中显示出强烈的抗癌作用，并在动物模型中成功减少了肿瘤。当暴露于NIR-II光时，NFN@C显著增加了肿瘤细胞死亡，证明了其强大的治疗效果。这种增强的催化活性可以克服传统治疗的局限性，为癌症治疗提供一种有前景的新方法

这项研究为纳米催化剂的设计和优化提供了宝贵的见解，特别是通过对纳米催化剂电子结构的创新调控。“它对其他癌症疗法和精准医疗具有很好的意义，”团队成员赵博士说 More information: Jiaping Zhao et al, Electron Density Modulation‐Enhanced Magnetic Nanocatalysis for Anti‐Tumor Therapy, Advanced Functional Materials (2025). DOI: 10.1002/adfm.202422270

Journal information: Advanced Functional Materials