[发明专利]一种铌异质结纳米酶的制备及其应用

说明书

本发明涉及生物医药技术领域，尤其为一种铌异质结纳米酶的制备及其应用，其特征包括如下步骤：制备CD纳米酶；制备CD@Nbsubgt;2/subgt;C异质结纳米酶；CD@Nbsubgt;2/subgt;C异质结纳米酶的光热转换性能和纳米酶活性测试；CD@Nbsubgt;2/subgt;C异质结纳米酶在体外和体内近红外二区温和光热治疗增强的纳米催化治疗。本发明通过首先制备一种近红外二区响应的碳点纳米酶，其不仅具有近红外二区光热转化效应，而且具有多重纳米酶活性，随后将碳点纳米酶负载在Nbsubgt;2/subgt;C纳米片的表面，构建CD@Nbsubgt;2/subgt;C异质结纳米酶，异质结的构建不仅极大地提高了其在近红外二区的光热转化性能，而且增强了纳米酶活性，从而实现了高效的近红外二区温和光热治疗增强的纳米催化肿瘤治疗。

技术领域

本发明涉及生物医药技术领域，具体为一种铌异质结纳米酶的制备及其应用。

背景技术

恶性肿瘤是一类严重威胁人类生命和健康的难治性疾病，目前临床上治疗癌症的传统方式如放疗、化疗和手术治疗等仍然面临着副作用大、复发率高和治疗效果有限等问题。这是由于肿瘤细胞增殖快，血供严重不足，TME存在典型的乏氧特征，肿瘤低氧区由于缺少氧气，对放化疗产生抵制。肿瘤微环境除了具有严重的乏氧特征，还具有GSH过表达的问题，过表达的GSH会消耗产生的高生物毒性活性氧（ROS），从而降低多种肿瘤治疗方式的疗效。

近年来，基于纳米酶的纳米催化治疗被认为是改善癌症治疗现状的有效方法。例如，具有过氧化物酶活性的纳米酶可以将双氧水转化为羟基自由基（•OH），从而杀死肿瘤细胞实现纳米催化治疗；具有过氧化氢酶活性的纳米酶可以将双氧水转化为O₂，从而改善肿瘤缺氧的微环境；具有谷胱甘肽氧化酶活性的纳米酶可以将谷胱甘肽（GSH）氧化成氧化性谷胱甘肽，从而避免GSH消耗纳米酶产生的ROS。此外，纳米催化治疗往往和其他新型肿瘤治疗方式联合治疗，可以极大地提高治疗效果，实现协同效应。近红外激光介导的光热治疗被认为是一种最小辐射的肿瘤治疗方式，光热转化试剂将近红外激光的能量转化为热能，从而杀死肿瘤细胞。

然而，现在广泛报道的光热治疗往往使用低效率的近红外一区激光（808nm），其穿透深度不到1cm，很难实现对深层次肿瘤的治疗。相比于无效的近红外一区激光，近红外二区激光（1064nm）的穿透深度可以超过1cm，有望实现对深层次肿瘤的治疗。光热治疗还面临另外一个瓶颈，要实现对肿瘤的完全根除需要肿瘤在光照下的温度超过50℃，在这一温度下虽然肿瘤细胞会被杀灭，但是正常组织往往也会受到严重的损伤。基于此，我们设想在温和的近红外二区激光照射下，也就是肿瘤部位的温度达到43℃左右，虽然不能直接杀死肿瘤细胞，但是可以显著改善肿瘤缺氧的微环境，从而提高纳米催化治疗疗效，实现近红外二区温和光热治疗增强的纳米催化治疗。

发明内容

本发明的目的在于提供一种铌异质结纳米酶的制备及其应用，具备增强了纳米酶活性，从而实现高效的近红外二区温和光热治疗增强的纳米催化肿瘤治疗的优点，以解决上述背景技术提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种铌异质结纳米酶的制备及其应用，其特征包括如下步骤：

（1）制备CD纳米酶；

（2）制备CD@Nb₂C异质结纳米酶；

（3）CD@Nb₂C异质结纳米酶的光热转换性能和纳米酶活性测试；

（4）CD@Nb₂C异质结纳米酶在体外和体内近红外二区温和光热治疗增强的纳米催化治疗。

优选的，所述步骤（1）中，制备CD纳米酶的方法为：称取0.04g三硝基芘和0.2g乙二胺，溶于10mL水，完全溶解以后放入相应大小的微波反应管中200℃下微波反应10min，反应完全后冷却至室温，过膜后保存。