下一代肿瘤治疗：来自石墨烯量子点的无金属纳米酶

示意图显示了源自红细胞膜的 GQD 作为过氧化物酶模拟酶在肿瘤催化治疗中的作用。

由中国科学院合肥物质科学研究院王辉教授领导的团队利用石墨烯量子点（GQDs）开发了一种无金属纳米酶。这项创新旨在提高肿瘤化学动力学治疗（CDT）的有效性。

该研究发表在《物质》杂志上。

GQD代表了一种有前途且具有成本效益的方法，可以解决与肿瘤CDT中金属基纳米酶相关的毒性问题。然而，GQDs的催化活性有限，对其临床应用提出了重大挑战，特别是在具有挑战性的催化条件下。

“获得的GQDs由红细胞膜制成，在治疗肿瘤方面非常有效，副作用很小，”研究小组成员刘洪基说。“其中一个优点是它们不含金属。此外，它们还具有优良的过氧化物酶样生物催化剂的作用。

提高催化性能

为了提高GQD基纳米催化佐剂的催化性能，研究人员采用双原子掺杂策略合理设计了GQDs。将氮和磷引入GQDs的协同电子效应可以在费米能级附近产生高度局域化态，从而与单个杂原子掺杂相比具有有效的酶活性。

从红细胞膜获得的GQDs已被证明具有令人印象深刻的过氧化物酶模拟活性。因此，GQDs在体外诱导癌细胞凋亡和铁死亡方面非常有效。它们还选择性靶向肿瘤，静脉注射的肿瘤抑制率高达77.71%，瘤内注射的肿瘤抑制率高达93.22%，无脱靶副作用。

这种无药物、靶标特异性和生物良性的纳米酶作为用于安全癌症治疗的有效生物催化剂具有巨大的潜力。