Kankerbehandeling bevorderen met metaalvrije grafeen Quantum Dot 'Nanozymes' – “Blijkt zeer effectief te zijn voor tumortherapie”

Een onderzoeksgroep onder leiding van prof. WANG Hui van de Hefei Institutes of Physical Science van de Chinese Academie van Wetenschappen heeft een metaalvrij nanozym geïntroduceerd op basis van grafeen-kwantumdots (GQD's) voor zeer efficiënte tumorchemo-dynamische therapie (CDT).

De studie werd gepubliceerd in Materie.

GQD's vertegenwoordigen een veelbelovende en kosteneffectieve manier om de toxiciteitsproblemen aan te pakken die verband houden met op metaal gebaseerde nanozymen in tumor-CDT. De beperkte katalytische activiteit van GQD's heeft echter aanzienlijke uitdagingen opgeleverd voor hun klinische toepassing, vooral onder uitdagende katalytische omstandigheden.

Grafeen-kwantumdots, die naar voren komen als een veiliger en effectiever alternatief voor traditionele op metaal gebaseerde nanozymen, pakken significante toxiciteitsproblemen bij tumor-CDT aan. Tot nu toe was hun klinische toepassing echter beperkt vanwege hun relatief lage katalytische activiteit onder uitdagende omstandigheden. Dit is een belangrijke hindernis geweest bij het benutten van hun volledige potentieel in de behandeling van kanker.

“De nieuwe GQD’s, die zijn gemaakt van membranen van rode bloedcellen, zijn zeer effectief bij de behandeling van tumoren met weinig bijwerkingen”, zegt LIU Hongji, lid van het onderzoeksteam. “Een van de voordelen is dat ze metaalvrij zijn. Bovendien functioneren ze als uitstekende peroxidase-achtige biokatalysatoren.”

Om de katalytische prestaties van het op GQD gebaseerde nanokatalytische adjuvans te verbeteren, hebben de onderzoekers GQD's rationeel ontworpen met behulp van een diatomische dopingstrategie. Het synergetische elektroneneffect van het introduceren van stikstof en fosfor in GQD's kan zeer gelokaliseerde toestanden genereren nabij het Fermi-niveau, waardoor efficiënte enzymatische activiteit mogelijk wordt gemaakt in vergelijking met doping met enkele heteroatomen.

Er is aangetoond dat de verkregen GQD's, afgeleid van erytrocytmembranen, een indrukwekkende peroxidase-nabootsende activiteit bezitten. Als gevolg hiervan zijn de GQD's zeer effectief in het induceren van apoptose en ferroptose van kankercellen in vitro. Ze richten zich ook selectief op tumoren, met een tumorremmingspercentage van wel 77.71% voor intraveneuze injectie en 93.22% voor intertumorale injectie, zonder bijwerkingen die buiten het doel vallen.

Dit is medicijnvrij, doelspecifiek en biologisch goedaardig nanozym heeft een groot potentieel als krachtige biokatalysator voor gebruik bij een veilige behandeling van kanker.

Schematische illustratie die de rol toont van GQD's, afgeleid van erytrocytmembranen, als peroxidase-nabootsend enzym voor tumorkatalytische therapie. (Afbeelding door LIU Hongji)

Copyright © 2024 Hefei Institutes of Physical Science, CAS Alle rechten voorbehouden

• Door SEO aangedreven content en PR-distributie. Word vandaag nog versterkt.
• PlatoData.Network Verticale generatieve AI. Versterk jezelf. Toegang hier.
• PlatoAiStream. Web3-intelligentie. Kennis versterkt. Toegang hier.
• PlatoESG. carbon, CleanTech, Energie, Milieu, Zonne, Afvalbeheer. Toegang hier.
• Plato Gezondheid. Intelligentie op het gebied van biotech en klinische proeven. Toegang hier.
• Bron: 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/