單原子納米酶(SAzymes)憑借其卓越的類酶催化活性,已成為腫瘤治療領域頗具潛力的候選者。單原子納米酶明確的結構使其可通過經驗和理論計算進行較好的預測。但是,金屬中心種類和配位環境對酶催化活性的影響多種多樣,如何通過人工實驗進行篩選催化活性具有挑戰性。高通量篩選能夠快速選出具有最優類酶活性的單原子納米酶活性中心結構,因此其在腫瘤治療中的更好應用備受期待。
有鑒于此,北京大學口腔醫院王宇光教授、清華大學王定勝教授、浙江工業大學王式彬博士等通過DFT理論計算對類氧化酶過程建立了一個“高通量篩選-單原子納米酶結構”體系,高效制備腫瘤治療藥物,并篩選不同金屬和配位結構的差異。
本文要點:
(1)
通過這一篩選過程,合成了以過渡金屬(Mn、Fe、Co、Ni)為活性中心的單原子納米酶,隨后對其多種酶活性進行測試。研究發現,以Co為活性金屬中心的單原子納米酶展現出最佳的類氧化酶活性,并且該體系在體外和體內實驗中均顯示出良好的抗口腔鱗狀細胞癌特性。
(2)
這項研究通過理論計算篩選和實驗驗證進行結合,為口腔癌治療中單原子納米酶的合理設計開辟了一條新途徑。
參考文獻
Ji Shen, Guanmeng Zhang, Zedong Zhang, Ludan Zhang, Zechao Zhuang, Yuping Qian, Yuhai Dou, Shibin Wang, Dingsheng Wang, Yuguang Wang, High-Throughput Screening and General Synthesis Strategy of Single-Atom Nanozymes for Oral Squamous Cell Carcinoma Therapy, Adv. Mater. 2025
DOI: 10.1002/adma.202416463
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202416463