天津师范大学生命科学学院/天津市动植物抗性重点实验室的李西川课题组与天津大学医学部药物科学与技术学院的晋兴华课题组联合开展科学研究,提出了基于等离子体异质结纳米酶的抗肿瘤四联疗法,在Chemical Engineering Journal发表学术论文“Enhanced NIR-triggered photo-to-chemo conversion based on plasmonic heterojunction nanozyme for tetra-hybrid antineoplastic therapy”。
癌症是临床上导致患者死亡的首要原因之一,寻找新的抗癌方式对于克服耐药十分必要。随着纳米技术的发展,产生了如光热疗法(PTT)、光动力疗法(PDT)、声动力疗法(SDT)、化学动力疗法(CDT)等一系列优秀的治疗方案。光驱动疗法与传统疗法的联合应用为肿瘤治疗提供了可行的方向,但如何兼顾光子的抗肿瘤活性、组织穿透性和使用便捷性是该领域的关键科学问题。
近日,我们成功构建一种具有核壳结构的异质结纳米酶应用于抗肿瘤治疗。这种核壳结构以Bi为核心,卟啉基双金属MOF为壳层,通过Bi@MOF异质结结构降低双金属卟啉基MOF材料产生光动力效应所需要的能量。Bi@MOF具有光热效应,并引发GSH耗竭诱导癌细胞铁死亡。同时,Bi@MOF异质结提升的光热动力效应能够与本身所具有的化学动力效应,最终实现PTT、PDT、CDT、铁死亡四种疗法的联合,为癌症光疗提供了新的研究范式。我们通过等离子体异质结促进的光热和光动力疗法联合纳米酶的多重活性,不仅成功实现了光热和光动力治疗一体化,还实现了基于GSH耗竭引发的铁死亡疗法和化学动力学疗法。最终形成了集光疗,生物通路触发等多路径多模态的抗癌疗法。

天津师范大学生命科学学院硕士研究生徐德瑞为共同第一作者,李西川教授和天津大学医学部晋兴华教授为共同通讯作者。本研究得到了国家自然科学基金(81872236)和天津市自然科学基金(23YDTPJC00430、24JCYBJC01210)的资助。
论文链接:https://doi.org/10.1016/j.cej.2025.161306