Precise Tuning of the D-Band Center of Dual-Atomic Enzymes for Catalytic Therapy

化学 催化作用 酶动力学 吸附 活动中心 离解(化学) Atom(片上系统) 计算化学 物理化学 活动站点 有机化学 计算机科学 嵌入式系统
作者
Ruijin Zeng,Qian Gao,Limei Xiao,Weijun Wang,Yu Gu,Hengshuo Huang,Yingjun Tan,Dianping Tang,Shaojun Guo
出处
期刊:Journal of the American Chemical Society [American Chemical Society]
卷期号:146 (14): 10023-10031 被引量:183
标识
DOI:10.1021/jacs.4c00791
摘要

Single-atom nanozyme-based catalytic therapy is of great interest in the field of tumor catalytic therapy; however, their development suffers from the low affinity of nanozymes to the substrates (H2O2 or O2), leading to deficient catalytic activity in the tumor microenvironment. Herein, we report a new strategy for precisely tuning the d-band center of dual-atomic sites to enhance the affinity of metal atomic sites and substrates on a class of edge-rich N-doped porous carbon dual-atomic sites Fe–Mn (Fe1Mn1–NCe) for greatly boosting multiple-enzyme-like catalytic activities. The as-made Fe1Mn1–NCe achieved a much higher catalytic efficiency (Kcat/Km = 4.01 × 105 S–1·M–1) than Fe1–NCe (Kcat/Km = 2.41 × 104 S–1·M–1) with an outstanding stability of over 90% activity retention after 1 year, which is the best among the reported dual-atom nanozymes. Theoretical calculations reveal that the synergetic effect of Mn upshifts the d-band center of Fe from −1.113 to −0.564 eV and enhances the adsorption capacity for the substrate, thus accelerating the dissociation of H2O2 and weakening the O–O bond on O2. We further demonstrated that the superior enzyme-like catalytic activity of Fe1Mn1–NCe combined with photothermal therapy could effectively inhibit tumor growth in vivo, with an inhibition rate of up to 95.74%, which is the highest value among the dual-atom artificial enzyme therapies reported so far.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
小象发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
李健的小迷弟应助Zxy采纳,获得10
1秒前
Lou应助新的旅程采纳,获得10
2秒前
廖其琪完成签到,获得积分10
2秒前
妮妮完成签到,获得积分20
3秒前
3秒前
4秒前
祝雲完成签到,获得积分10
4秒前
CipherSage应助曾经的思山采纳,获得10
5秒前
Alpha发布了新的文献求助10
5秒前
自觉的梦桃完成签到 ,获得积分10
6秒前
早睡早起完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
Oliver完成签到,获得积分10
7秒前
壮观血茗发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
星辰大海应助细心安容采纳,获得10
9秒前
丰富伊完成签到,获得积分10
9秒前
fu发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
潇洒红牛完成签到,获得积分10
10秒前
12秒前
妮妮关注了科研通微信公众号
12秒前
伶俐妙海应助Oliver采纳,获得20
12秒前
Alpha完成签到,获得积分10
12秒前
顾泽发布了新的文献求助10
13秒前
慕青应助过雨露采纳,获得10
13秒前
14秒前
李健应助DXXP采纳,获得10
14秒前
萌宁发布了新的文献求助10
15秒前
payload完成签到,获得积分10
15秒前
16秒前
廖天佑发布了新的文献求助30
17秒前
CR4完成签到,获得积分20
17秒前
fossil完成签到,获得积分10
17秒前
完美世界应助百里烬言采纳,获得10
18秒前
19秒前
123完成签到 ,获得积分20
19秒前
Future发布了新的文献求助10
19秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场现状调查及投资机会研判报告 1000
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场规模及竞争格局分析报告 1000
48V Low-voltage Power Distribution Network (PDN) Architecture Industry Report, 2024 800
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
Periodic Report Summary 2 - AFTER (A Framework for electrical power sysTems vulnerability identification, dEfense and Restoration) 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7319278
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8934998
关于积分的说明 18940585
捐赠科研通 6978018
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3214386
关于科研通互助平台的介绍 2382246
邀请新用户注册赠送积分活动 2193354