北京化工大学汪乐余教授、Chang Guo和王连英教授开发了一种亲水性单原子铁纳米碗(Fe-SANBs)，并将其用于实现由磁共振成像(MRI)引导、肿瘤微环境触发的癌症治疗。

本文要点：

（1）得益于铁单原子的充分暴露和碗状结构的固有亲水性，Fe-SANBs可在T₁加权的MRI中表现出优越的性能，r₁值为11.48 mM⁻¹ s⁻¹，是市售Gd-DTPA造影剂(r₁ = 3.72 mM⁻¹ s⁻¹)的3倍。进一步共嵌入Gd单原子后，Fe-SANBs的r₁值可显著提高至19.54 mM⁻¹ s⁻¹。在肿瘤微环境(TME)中，Fe-SANBs可以触发pH诱导的类芬顿反应活性，以产生剧毒的羟基自由基，实现高效的化学动力学治疗(CDT)。

（2）研究发现，通过控制煅烧温度来调节Fe-SANBs中的Fe(II)/Fe(III)的比例可以优化该纳米碗的MRI和CDT的效率。此外，Fe-SANBs的光热作用也可以加速肿瘤部位的•OH的生成，从而进一步提高CDT的效果。体内外实验结果表明，该纳米平台能够产生较高的T₁加权MRI对比度，并且具有良好的生物相容性，可实现显著的抗肿瘤治疗效果。综上所述，该研究构建的纳米平台能够为实现MRI引导、TME触发的精准癌症治疗提供新的借鉴和参考。

Qing Luo. et al. Improving Magnetic Resonance Imaging and Chemodynamic Therapy Properties via Tuning the Fe(II)/Fe(III) Ratio in Hydrophilic Single-Atom Nanobowls. ACS Nano. 2024

DOI: 10.1021/acsnano.3c12305

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.3c12305