本技术涉及一种超声激活的纳米酶MOF(Hf)-Pt的合成方法及其在治疗骨关节炎(OA)中的应用。该纳米酶由UIO-66-NH2(Hf)和超小Pt纳米酶构成,呈正八面体形态,直径约180-200纳米。它具有压电效应,能在外部超声刺激下产生电刺激,并通过压电催化作用增强酶活性。该纳米酶易于制备,尺寸小,且具有类似过氧化氢酶和超氧化物歧化酶的活性,展现出良好的生物相容性。作为新型压电催化剂,MOF(Hf)-Pt能够通过压电效应提升纳米酶的催化活性,减轻炎症区域缺氧,恢复线粒体功能,清除过量ROS,并促进软骨再生,实现治疗OA的效果。
背景技术
骨关节炎(OA)作为一种最常见的慢性退行性骨关节病,已成为引发人类肢体疼痛和功能障碍最重要的因素之一。
目前临床上开发的疗法旨在缓解疼痛,尚无法有效地抑制OA的进展。在OA关节中,ROS诱导的氧化应激是促进软骨细胞凋亡和细胞外基质酶降解,最终破坏关节稳态的关键部分,因此清除ROS缓解氧化应激是抑制OA有效措施。然而在OA的病理发展过程中,由于线粒体功能受损,超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GPX)和过氧化氢酶(CAT)等抗氧化酶活性显著降低,无法清除体内过量产生的ROS。
中国专利CN118697871A(公开日期:2024年9月27日)公开了一种超分子杂化纳米酶级联递送体系及其制备方法和应用,制备方法包括以下步骤:构筑等离激元材料库和多价过渡金属氧化物及硫化物数据库;使用等离激元材料和多价过渡金属氧化物及硫化物构筑等离激元纳米酶基底;利用水溶性大环芳烃构筑超分子杂化纳米酶级联递送体系。本发明立足于深层感染伤口的治疗现状和需求,利用等离激元效应精准调控局域表面等离子共振吸收峰的波长,显著提高杂化纳米酶的催化活性,基于大环芳烃的修饰和络合作用,构筑具有刺激响应的超分子杂化纳米酶级联递送体系,为开发多功能抗菌平台提供指导,实现对深层感染伤口的可视化联合抗菌并促进其愈合。
中国专利CN118634864A(公开日期:2024年9月13日)公开了一种含杂原子配体MOF纳米酶及其制备方法与应用。所述含杂原子配体MOF纳米酶按如下步骤制备:将N,N-二甲基甲酰胺加入耐压瓶中,鼓吹氮气后,加入氯化亚铁四水合物和1H1,2,3三氮唑配体盐、硫原子配体盐两种混合配体,利用溶剂热法合成掺杂硫元素的SMET(Fe)纳米酶。本发明在130℃以内通过溶剂热法即可简单高效的制备硫原子掺杂的SMET(Fe)纳米酶,并且合成步骤简单易操控、反应过程稳定可控,可规模化生产,解决了现有杂原子掺杂纳米酶制备过程复杂、能耗高、成本高等问题。本发明的纳米酶呈现与底物的高亲和力,催化活性大大提高,具有良好的抗菌活性,在催化以及生物医药等领域有着非常广阔的应用前景。
中国专利CN118491556A(公开日期:2024年8月16日)公开了一种氮化碳纳米酶及其制备方法和应用,所述氮化碳纳米酶含有铜铁合金,所述铜铁合金中铜与铁的摩尔比为1:(0.33),所述氮化碳纳米酶中,氮化碳与铜铁合金的摩尔比为3:(35)。本发明采用绿色、简易的方法制备得到了铜铁合金掺杂氮化碳纳米酶,高效地催化TMB显色反应,原料经济,最终产物相比于普通纳米酶具有明显更高的类过氧化物酶活性,甚至优于在售的天然辣根过氧化物酶,具有广阔的应用前景。
基于酶催化性能的纳米材料引起了极大关注。与天然酶只能在温和的环境中发挥作用不同,纳米酶能够在复杂的微环境中维持催化活性的能力,通过模拟内源性抗氧化剂催化级联系统控制氧化还原平衡。铂(Pt)纳米酶具有出色的多酶模拟活性,能够催化超氧阴离子自由基(O2
-)歧化为H2
O2
和O2
的酶,并进一步通过级联反应将H2
O2
转化为O2
和H2
O,可缓解炎症部位的缺氧,清除炎症组织内过量的ROS,是理想治疗OA的抗氧化剂。然而纳米酶作为天然酶替代品,在治疗疾病方面仍因其表面缺乏高活性中心和低活性密度等固有缺陷,导致催化活性低,治疗效果不佳。
综上所述,本发明提供一种超声驱动新型纳米酶MOF(Hf)-Pt的制备与应用,旨在形成一种超声驱动的具有压电催化作用的新型纳米酶,拓宽纳米酶在治疗OA的新领域。
实现思路