基于Fe-Pt异核双原子活性位点协同催化体系构建及其在纳米催化医学领域应用探索
批准号:
22075122
项目类别:
面上项目
资助金额:
64.0 万元
负责人:
郑秀文
依托单位:
学科分类:
无机功能材料化学
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
郑秀文
中文摘要
本项目依据“纳米催化医学”设计理念,将亚纳米结构材料“高效率、高选择”的优异催化性能应用到肿瘤诊疗方面,以实现对肿瘤“高治疗效率、低毒副作用”的目的。通过对MOFs材料吸附位点的精准设计,建立一种普适的异核双原子活性位点(Fe1,Pt1~x)-SAs/NC协同催化体系构建新策略,实现对Fe、Pt单原子浓度、几何结构的精准控制,揭示其在原子尺度的成核和生长行为。构建小鼠肿瘤模型,研究基于Fe SACs “铁死亡”抑瘤、Pt1~x催化内源H2O2分解供氧协同抑瘤机制。通过与免疫佐剂(CpG ODNs)、免疫检查点抑制剂(anti-CTLA4等)联用,揭示对局部肿瘤的“铁死亡”抑制触发免疫“记忆效应“与“远端效应”的协同增效机制。通过本项目的实施,发展一种高效、高特异性的纳米催化诊疗试剂,实现既能催化化疗抑制原发肿瘤,又能触发免疫反应的目的,为构建新型肿瘤诊疗平台提供理论支撑和实验依据。
英文摘要
Based on the “Nanocatalytic Medicine” design concept, the excellent catalytic performance of “high efficiency and high selection”of sub-nano structure materials is applied in tumor diagnosis and treatment to achieve the goal of high treatment efficiency and low toxic side effects. Through the precise design of the adsorption sites of MOFs materials, a new strategy of synergistic catalytic system of heteronuclear diatomic active sites(Fe1,Pt1~x)-SAs/NC was established to accomplish the precise control of single atoms concentration and geometric structure, and to reveal the nucleation and growth behavior at the atomic scale. A tumor-bearing mice model was constructed to study synergistic tumor suppressor mechanism based on Fe SACs ferroptosis and Pt1~x catalytic endogenous H2O2 decomposition for oxygen supply. Immune adjuvants (CpG ODNs) and immune checkpoint inhibitors (anti-CTLA4, etc.) were also combined in this research to reveal synergistic mechanism between the immunotherapy triggered by “memory effect” and “distant effect” and chemotherapy triggered by ferroptosis. . Through the implementation of this project, a novel heteronuclear diatomic active sites(Fe1,Pt1~x)-SAs/NC nanocatalytic diagnostic and therapeutic reagent with high efficiency and specificity could be constructed and achieved the aim of not only catalyzing chemotherapy to suppress the primary tumor but also triggering the immune response. We hope to provide theoretical support and experimental basis for building a new type of tumor diagnostic and therapeutic platform.
本项目依据“纳米催化医学”设计理念,将亚纳米结构材料“高效率、高选择”的优异催化性能应用到肿瘤诊疗方面,以实现对肿瘤“高治疗效率、低毒副作用”的目的。基于单原子催化理论和纳米制备技术,构建了Fe,Pt双活性位点单原子催化剂FePtSA NCs,通过单分散Pt单原子的引入有效调制Fe的3d轨道,提高类芬顿催化效率,实现增强的化学动力学治疗作用,同时协同石墨化碳载体的光热治疗,实现乳腺癌的高效抑制。同时基于SACs优异的芬顿催化性能,实现了体外快速裸眼检测肿瘤细胞,为单原子催化剂的生物医学应用开拓了新思路。基于FePt基纳米催化剂优越的类芬顿催化性能,针对肿瘤特殊微环境,构建了系列具有肿瘤微环境特异性响应特性的多功能纳米诊疗剂,实现肿瘤的多模态协同治疗(饥饿疗法/光热治疗/CDT/免疫治疗等)及肿瘤微环境的定向调控(瘤内富氧/GSH下调/乳酸抑制/酸度调控等),强化肿瘤的治疗效能。为临床上全血液中新型个性化“抗转移”纳米诊疗药物的研制提供科学依据与理论基础。此外,基于纳米制备技术及单原子催化机理,本项目还精准构建并制备了Ru-SAC和Fe2-N-C催化剂并实现过硫酸盐的高效催化,释放出高氧化性自由基实现污水中有机污染物的高效降解和水资环循环利用。
针对循环肿瘤细胞捕获、检测及其原位诱导凋亡的个性化“抗转移”纳米诊疗探针的构建及其临床应用探索
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批准号:21675073
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项目类别:面上项目
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资助金额:35.0万元
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批准年份:2016
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负责人:郑秀文
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依托单位:
基于FePt/GO纳米复合材料诊疗探针:构建、多模成像和抗肿瘤活性研究
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批准号:21375057
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项目类别:面上项目
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资助金额:83.0万元
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批准年份:2013
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负责人:郑秀文
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依托单位:
具有靶向诊断和治疗双功能FePt/CNTs纳米复合材料:选控合成和抗肿瘤活性研究
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批准号:21101087
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:23.0万元
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批准年份:2011
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负责人:郑秀文
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依托单位:
国内基金
海外基金