第一作者ong>:  Zhibin Yin, Qian Ji

通讯作者:  Aiguo Wu, Liang Cheng, Leyong Zeng

通讯单位:  宁波材料技术与工程研究所，苏州大学，河北大学

研究内容：

为了实现安全高效的光动力疗法(PDT)，它是构建具有智能“关/开”调制和增强的O₂^-生成纳米酶的强大策略。在此，开发了一种H₂O₂响应的纳米酶用于磁共振(MR)成像和PDT，其中将大量金纳米团簇(Au NCs)装入介孔二氧化硅中形成纳米组装，将二氧化锰（MnO₂）纳米片作为开关屏蔽壳(Au NCs@mSiO₂@MnO₂)。在中性的生理环境中，稳定的二氧化锰壳消除了单线态氧(¹O₂)的生成，以关闭PDT和MR成像。然而，在酸性肿瘤微环境中，二氧化锰壳与过氧化氢发生反应，二氧化锰降解开启了MR成像和PDT，生成的O₂进一步增强了PDT。因此，H₂O₂响应的Au NCs@mSiO₂@MnO₂纳米酶对MR成像和PDT具有良好的调控和增强能力，是一种很有前途的智能纳米探针，具有安全、高效的治疗前景。

示意图1

要点一：

作者构建了H₂O₂响应的Au NCs@mSiO₂@MnO₂纳米酶，用于关闭/开关调节MR成像和PDT。

要点二：

    在中性环境下，MR成像和PDT被稳定的二氧化锰壳层屏蔽。然而，在酸性肿瘤微环境中，内源性过氧化氢与二氧化锰反应，诱导Mn²⁺降解，开启MR成像和PDT，表现出智能的关闭/开启调节。

要点三：

生成的O₂以及高¹O₂产量提高了PDT性能，制备的Au NCs@mSiO₂@MnO₂纳米酶具有良好的MR成像。通过构建MDA-MB-435荷瘤裸鼠，过氧化氢反应的Au NCs@mSiO₂@MnO₂纳米酶表现出良好的MR成像和肿瘤抑制作用。因此，设计的Au NCs@mSiO₂@MnO₂显示了Mr成像和PDT的智能关闭/开调制，并将是一种强大的H₂O₂响应关闭/开纳米探针，用于安全和高效的治疗。

图1：(a−d) Au NCs@mSiO₂; (e−h) Au NCs@mSiO₂@MnO₂; and (i−l) Au NCs@mSiO₂ @MnO₂ (H₂O₂)的TEM、STEM、高倍STEM和元素映射图像。

图2：(a)紫外−可见吸收光谱；(b)DLS曲线；(c)XRD模式；(d)XPS全光谱；(e)Mn2p区域Au NCs@mSiO₂@MnO₂的XPS光谱；(f)O 1s区域Au NCs@mSiO₂@MnO₂的XPS光谱。

图3：(a)“关/开”调制和增强；添加不同浓度的过氧化氢的Au NC@mSiO₂@MnO₂的(b)紫外−吸收光谱；(c)T1加权MR成像；Au NC@mSiO₂@MnO₂（过氧化氢）和Au NC@mSiO₂@MnO₂的(d)纵向Mr松弛曲线；(e)测量RDPP荧光的O₂生成能力；(f)测量DPBF吸光度的¹O₂生成能力。

图4：细胞毒性，细胞内¹O₂生成，MR成像和PDT。

图5：在体内MR成像和PDT。(a)T1加权MR成像小鼠静脉注射Au NCs@mSiO₂@MnO₂；不同组小鼠(b)肿瘤体积变化曲线；不同组小鼠(c)体重变化曲线；不同组小鼠(d)照片；(e)不同组小鼠MDA-MB-435肿瘤的DAPI和TUNEL染色图像。

参考文献 

Zhibin Yin,^⊥ Qian Ji,^⊥ Di Wu, Ziwei Li, Minfei Fan, Hongxin Zhang, Xiaolong Zhao, Aiguo Wu,* Liang Cheng,* and Leyong Zeng*, H₂O₂‑Responsive Gold Nanoclusters @Mesoporous Silica @Manganese Dioxide Nanozyme for “Off/On” Modulation and Enhancement of Magnetic Resonance Imaging and Photodynamic Therapy, ACS Appl. Mater. Interfaces 2021, 13, 14928−14937.