A non‐metal single atom nanozyme for cutting off the energy and reducing power of tumors

Atom(片上系统) 金属 材料科学 化学 纳米技术 冶金 计算机科学 嵌入式系统
作者
Junjie Cheng,Li Li,Duo Jin,Yajie Zhang,Wenxin Yu,Jiaji Yu,Jianhua Zou,Yi Dai,Yang Zhu,Manman Liu,Miya Zhang,Yongfu Sun,Yangzhong Liu,Xiaoyuan Chen
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
卷期号:136 (16) 被引量:6
标识
DOI:10.1002/ange.202319982
摘要

Abstract Enzymes are considered safe and effective therapeutic tools for various diseases. With the increasing integration of biomedicine and nanotechnology, artificial nanozymes offer advanced controllability and functionality in medical design. However, several notable gaps, such as catalytic diversity, specificity and biosafety, still exist between nanozymes and their native counterparts. Here we report a non‐metal single‐selenium (Se)‐atom nanozyme (SeSAE), which exhibits potent nicotinamide adenine dinucleotide phosphate (NADPH) oxidase‐mimetic activity. This novel single atom nanozyme provides a safe alternative to conventional metal‐based catalysts and effectively cuts off the cellular energy and reduction equivalents through its distinctive catalytic function in tumors. In this study, we have demonstrated the substantial efficacy of SeSAE as an antitumor nanomedicine across diverse mouse models without discernible systemic adverse effects. The mechanism of the NADPH oxidase‐like activity of the non‐metal SeSAE was rationalized by density functional theory calculations. Furthermore, comprehensive elucidation of the biological functions, cell death pathways, and metabolic remodeling effects of the nanozyme was conducted, aiming to provide valuable insights into the development of single atom nanozymes with clinical translation potential.
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