仿生叶绿体可作为不依赖于氧的光催化纳米反应器以实现高效的光免疫联合治疗

文摘 2024-12-01 07:30

来源：奇物论

由于存在氧气依赖性和不受控制的激活风险等问题，因此针对乏氧肿瘤的光催化治疗的效率仍有待提高。

受收集自然光的叶绿体具有不依赖于氧和精准调节的光催化功能的启发，大连理工大学孙文教授、中国科学院苏州生物医学工程技术研究所董文飞研究员和南方医科大学Chao Yang通过限制光敏性钌-多吡啶-硅烷单体的聚集构建了一种仿叶绿体纳米反应器Ru-Chlos。

本文要点：

（1）与单体相比，Ru-Chlos能够在酸性条件下表现出明显增强的光催化性能，并且无需消耗氧气和过氧化氢。研究发现，Ru桥接基质的光响应解组装能够对Ru-Chlos的光催化活性进行精细调节，其可调节性由预照射的时间所决定。研究者利用负载前药[2,2'-联氮基-双（3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸）]（ABTS）的Ru-Chlos进行光学治疗，证明了该疗法能够促进毒性自由基（oxABTS）的产生和内源性NADH向NAD⁺的光催化转化，进而可以诱导乏氧癌细胞发生氧化应激。

（2）与此同时，Ru-Chlos的光响应降解能够产生基于Ru的毒素，以进一步增强治疗效果。实验结果表明，这种双重作用机制可以诱导显著的免疫原性细胞死亡效应，并在PD-1阻断的帮助下有效改善抗肿瘤功效。综上所述，该研究构建的仿生叶绿体是一种活性可控、不依赖于氧的光催化纳米反应器，能够为实现高效的癌症光免疫治疗提供一个新的策略。

参考文献：

Fangman Chen. et al. Biomimetic Chlorosomes: Oxygen-Independent Photocatalytic Nanoreactors for Efficient Combination Photoimmunotherapy. Advanced Materials. 2024

DOI: 10.1002/adma.202413385

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202413385

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