Avanzamento del trattamento del cancro con i “nanozimi” di grafene senza metalli – “Dimostrato di essere altamente efficace per la terapia dei tumori”

Un gruppo di ricerca guidato dal Prof. WANG Hui dell'Istituto di scienze fisiche Hefei dell'Accademia cinese delle scienze ha introdotto un nanozima privo di metalli basato su punti quantici di grafene (GQD) per una terapia chemiodinamica tumorale (CDT) altamente efficiente.

Lo studio è stato pubblicato Importanza.

I GQD rappresentano un mezzo promettente ed economicamente vantaggioso per affrontare i problemi di tossicità associati ai nanozimi a base metallica nella CDT tumorale. Tuttavia, la limitata attività catalitica dei GQD ha posto sfide significative per la loro applicazione clinica, in particolare in condizioni catalitiche difficili.

I punti quantici di grafene, che stanno emergendo come un’alternativa più sicura ed efficace ai tradizionali nanozimi a base metallica, affrontano significativi problemi di tossicità nella CDT tumorale. Tuttavia, fino ad ora, la loro applicazione clinica è stata limitata a causa della loro attività catalitica relativamente bassa in condizioni difficili. Questo ha rappresentato un ostacolo significativo nello sfruttare tutto il loro potenziale nel trattamento del cancro.

"I nuovi GQD, costituiti da membrane di globuli rossi, sono altamente efficaci nel trattamento dei tumori con pochi effetti collaterali", ha affermato LIU Hongji, un membro del gruppo di ricerca. “Uno dei vantaggi è che non contengono metalli. Inoltre, funzionano come eccellenti biocatalizzatori simili alla perossidasi”.

Per migliorare le prestazioni catalitiche dell'adiuvante nanocatalitico basato su GQD, i ricercatori hanno progettato razionalmente i GQD utilizzando una strategia di doping biatomico. L'effetto sinergico dell'elettrone dell'introduzione di azoto e fosforo nei GQD può generare stati altamente localizzati vicino al livello di Fermi, consentendo così un'attività enzimatica efficiente rispetto al drogaggio a singolo eteroatomo.

È stato dimostrato che i GQD ottenuti, derivati ​​dalle membrane degli eritrociti, possiedono un'impressionante attività di mimazione della perossidasi. Di conseguenza, i GQD sono altamente efficaci nell’indurre l’apoptosi e la ferroptosi delle cellule tumorali in vitro. Inoltre colpiscono selettivamente i tumori, con un tasso di inibizione del tumore pari al 77.71% per l'iniezione endovenosa e al 93.22% per l'iniezione intertumorale, senza effetti collaterali fuori bersaglio.

Questo senza farmaci, target-specifico e biologicamente il nanoenzima benigno ha un grande potenziale come potente biocatalizzatore da utilizzare nel trattamento sicuro del cancro.

Illustrazione schematica che mostra il ruolo dei GQD, derivati ​​dalle membrane degli eritrociti, come enzima mimico della perossidasi per la terapia catalitica del tumore. (Immagine di LIU Hongji)

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• Fonte: https://genesisnanotech.wordpress.com/2024/01/26/advancing-cancer-treatment-with-metal-free-graphene-quantum-dot-nanozymes-proving-to-be-highly-effective-for-tumor-therapy/