中国科学院合肥物质科学研究院强磁场科学中心坐落于安徽省合肥市风景秀丽的科学岛，2008年4月30日经中国科学院批准成立，依托中国科学院合肥物质科学研究院管理（科发人教字〔2008〕133号），其前身是2005年12月20日成立的“合肥强磁场科学技术研究中心”。中心目标：发展... 更多简介 +
稳态强磁场实验装置（Steady High Magnetic Field Facility，简称SHMFF）是国家发改委支持的“十一五”国家重大科技基础设施。SHMFF法人单位是中国科学院合肥物质科学研究院，共建单位是中国科学技术大学。各项任务以中国科学院强磁场科学中心为依托... 更多简介 +
近日，稳态强磁场实验装置（SHMFF）用户中科院合肥物质科学研究院强磁场科学中心王辉研究员与中国科学技术大学陈乾旺教授、合肥研究院健康所钱俊超副研究员合作，采用溶剂热法设计了一种氮掺杂碳包覆的氧化亚铜空心纳米胶囊（HCONC），未来有望应用于高效癌症化学动力学治疗，相关成果以“Hollow Cuprous Oxide@nitrogen-doped Carbon Nanocapsules for Cascade Chemodynamic Therapy”为题发表在国际期刊Small上。
近年来，由于选择性高、侵袭性小，肿瘤微环境（TME）响应性的化学动力学治疗（CDT）受到研究者的广泛关注。由于传统CDT主要集中在Fe2+介导的Fenton反应，其受到较强肿瘤微酸环境和较低反应速率的限制。此外，肿瘤细胞中谷胱甘肽（GSH）的过度表达会破坏细胞内的活性氧（ROS），导致治疗效果有限。因此，设计一种生物相容性的纳米催化剂来抑制GSH的过度表达以增强CDT效果变得很有必要。
在各种金属基纳米催化剂中，亚铜基纳米催化剂在弱酸性条件下甚至在中性介质中都表现出作为类芬顿剂的巨大潜力。此外，由于Cu+/Cu2+的低氧化还原电位，亚铜基纳米催化剂对·OH的生成和降低GSH过度表达具有更高的催化活性。然而，亚铜基纳米催化剂的易氧化性和潜在的离子毒性限制了其临床应用。
本研究中，通过SHMFF实验条件证实了HCONC中Cu+介导的类Fenton反应不仅能在相对宽松的条件下有效地分解H2O2生成•OH，同时在肿瘤微环境中释放的Cu+也可以消耗过度表达的GSH，防止新生的ROS被分解。此外，薄层碳巧妙地附着在空心氧化亚铜（Cu2O）纳米晶表面，有效地阻止了Cu+的氧化，提高了Cu2O纳米晶的稳定性和生物相容性。体外和体内实验均表明，HCONC具有出色的抗肿瘤能力，可用于降低肿瘤细胞中GSH过度表达并加速CDT的效果，因此在肿瘤化学动力学治疗中有望展现出更广阔的应用前景。
论文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/smll.202107422
HCONC催化的级联反应用于肿瘤的化学动力学治疗示意图
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