Ilustrasi skema yang menunjukkan peran GQD, yang berasal dari membran eritrosit, sebagai enzim yang meniru peroksidase untuk terapi tumor katalitik. Kredit: FHIPS
Sebuah tim yang dipimpin oleh Profesor Wang Hui di Institut Ilmu Pengetahuan Fisika Hefei, bagian dari Akademi Ilmu Pengetahuan Tiongkok, telah mengembangkan nanozim bebas logam menggunakan graphene titik kuantum (GQD). Inovasi ini bertujuan untuk meningkatkan efektivitas terapi kemodinamik tumor (CDT).
Studi ini dipublikasikan di jurnal Urusan.
GQD mewakili cara yang menjanjikan dan hemat biaya untuk mengatasi masalah toksisitas yang terkait dengan nanozim berbasis logam pada CDT tumor. Namun, aktivitas katalitik GQD yang terbatas telah menimbulkan tantangan signifikan terhadap penerapan klinisnya, terutama dalam kondisi katalitik yang menantang.
“GQD yang diperoleh, yang terbuat dari membran sel darah merah, sangat efektif dalam mengobati tumor dengan sedikit efek samping,” kata LIU Hongji, salah satu anggota tim peneliti. “Salah satu kelebihannya adalah bebas logam. Selain itu, mereka berfungsi sebagai biokatalis mirip peroksidase yang sangat baik.”
Meningkatkan Kinerja Katalitik
Untuk meningkatkan kinerja katalitik bahan pembantu nanokatalitik berbasis GQD, para peneliti secara rasional merancang GQD menggunakan strategi doping diatomik. Efek elektron sinergis dari penggabungan nitrogen dan fosfor ke dalam GQD dapat menghasilkan keadaan yang sangat terlokalisasi di dekat tingkat Fermi, sehingga memungkinkan aktivitas enzimatik yang efisien dibandingkan dengan doping heteroatom tunggal.
GQD yang diperoleh, yang berasal dari membran eritrosit, telah terbukti memiliki aktivitas meniru peroksidase yang mengesankan. Hasilnya, GQD sangat efektif dalam menginduksi apoptosis dan ferroptosis sel kanker secara in vitro. Mereka juga secara selektif menargetkan tumor, dengan tingkat penghambatan tumor sebesar 77,71% untuk injeksi intravena dan 93,22% untuk injeksi intratumoral, tanpa efek samping yang tidak sesuai target.
Nanozim yang bebas obat, spesifik target, dan jinak secara biologis ini memiliki potensi besar sebagai biokatalis yang kuat untuk digunakan dalam pengobatan kanker yang aman.
Referensi: “Graphene quantum dot sebagai nanozim bebas logam untuk terapi kemodinamik kanker” oleh Hongji Liu, Zhiming Deng, Zonghui Zhang, Wenchu Lin, Miqin Zhang dan Hui Wang, 10 Januari 2024, urusan.
DOI: 10.1016/j.matt.2023.12.005
NewsRoom.id
