潘越研究员团队通过调控锰位点的电子结构实现了高效的非氧依赖性声催化治疗乳腺癌，相关研究成果在ACS Nano上发表

论文题目：Regulating Manganese-Site Electronic Structure via Reconstituting Nitrogen Coordination for Efficient Non-Oxygen-Dependent Sonocatalytic Therapy against Orthotopic Breast Cancer.     

通讯作者：潘越

第一作者：袁国涛；杨博文等

论文发表刊物：ACS Nano

【研究背景】

声催化治疗作为一种前沿的肿瘤治疗策略，因其在深层组织的穿透能力、精确的空间分辨率、较强的肿瘤选择性及较低的毒副作用而受到广泛关注。尽管单原子纳米酶在催化癌症治疗中具有潜力，其治疗效果仍然不足，开发有效的策略以精确调节单原子纳米酶的协调中心，提高底物的解吸和激活能力，对于推动其在癌症催化治疗中的应用至关重要，但这也是一项重大挑战。

【主要发现】

在此研究中，我们采用邻苯二甲酰亚胺介导的热解策略，制备了一种具有五配位结构的锰单原子声催化剂（MnN5 SA/CNF），其通过同步辐射X射线吸收精细结构分析（XAFS）确定了精确的配位结构。MnN5 SA/CNF 由于优化的配位结构和缺陷增强的空化效应，表现出优异的、非氧依赖性的声催化活性。此外，密度泛函理论研究揭示，五配位结构使锰的d带中心从-0.547 eV下降到-0.829 eV，增强了对氧含中间物质的解吸附能力，从而加速了催化过程。最后，合成的MnN5 SA/CNF通过线粒体凋亡途径在乳腺癌小鼠模型中显示出显著增强的抗肿瘤效果。

【研究意义】

此研究探索了基于单原子酶（SAzyme）的生物医学干预的潜力，通过将酶活性与声催化性质结合，开辟了声催化治疗的新路径。

【论文链接】

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.4c09052

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