低配位Mn单原子纳米酶实现图像引导的癌症治疗

由中国科学院（CAS）合肥物理科学研究院（HFIPS）王辉教授领导的一个研究团队，与HFIPS钱俊超教授和澳门大学曲松南教授领导的研究人员合作，使用独特的“分子碳化还原”策略，成功开发了一种新型低配位单原子锰纳米酶。

这项工作在稳态强磁场设施（SHMFF）的电子顺磁共振（EPR）测量的帮助下发表在《高级科学》上。

传统的金属氮（M-Nx）单原子催化剂通常以稳定的M-N4构型存在。然而，这些结构的活性位点有限，并且由于底物结合较弱，在催化过程中往往会失去中间体，这阻碍了整体催化性能。

为了解决这个问题，研究人员开发了一种新的策略，仔细选择分子配体与锰原子螯合，创造出具有低配位Mn-N2构型的单原子锰掺杂碳点（SA-Mn-CD）。

这些超小的SA-Mn CD具有原子分散的锰中心、优异的水溶性和强大的生物相容性。更重要的是，它们通过有效地介导芬顿样反应表现出高的过氧化物酶样催化活性，这一性能通过先进的EPR分析得到了证实。

该材料在细胞和动物水平上也表现出显著的近红外（NIR）荧光成像能力，能够实现精确的图像引导肿瘤催化治疗。

这项研究强调了低配位锰基纳米酶在NIR引导的癌症治疗中的巨大潜力，并强调了原子级结构设计在推进生物医学应用的单原子催化治疗中的关键重要性。p