科研前沿｜辐射防治药物课题组开发级联催化Janus纳米马达用于增敏肿瘤放射治疗
2026年1月20日，中国医学科学院放射医学研究所辐射防治药物课题组在学术期刊Chemical Engineering Journal上发表题为“Cascade catalysis-driven Janus nanomotors for CO gas-sensitized tumor radiotherapy”的研究论文。
放射治疗是临床抗肿瘤的核心手段，但固体肿瘤复杂的微环境，如致密的细胞外基质和高间质流体压力，严重阻碍了传统放疗增敏剂向肿瘤深部的渗透，导致放疗效率受限。针对这一挑战，研究团队利于微纳米马达的技术优势，设计并构建了一种级联催化驱动的Janus纳米马达（CO@BMON-Au）。该马达以碗状介孔有机硅纳米胶囊（BMON）为载体，负载具有类葡萄糖氧化酶（GOx）活性的金纳米颗粒（AuNPs）和H2O2响应的CO供体；进入肿瘤组织后，利用AuNPs催化肿瘤微环境中的葡萄糖产生H2O2，进而触发CO气体的级联释放。
研究结果显示，产生的CO气体不仅能通过排出气泡产生的机械动力驱动纳米马达克服生物屏障，实现肿瘤组织深层渗透和高效细胞摄取；同时，释放的CO作为糖酵解抑制剂，能够下调糖酵解关键酶，抑制线粒体呼吸并加剧DNA损伤，从而显著提升肿瘤细胞的放射敏感性。体内外实验表明，这种“主动递送+协同增敏”的策略显著增强了4T1乳腺肿瘤的放疗疗效。该研究验证了利用不对称纳米结构转化内源性化学能为机械能的新范式，为克服肿瘤放疗耐药及深层递送障碍提供了创新的解决方案。
该研究得到国家自然科学基金和中国医学科学院医学与健康科技创新工程等项目资助。中国医学科学院放射医学研究所研究生王书怀和助理研究员刘亚为论文共同第一作者，刘亚助理研究员、刘伟助理研究员和龙伟研究员为文章共同通讯作者。
文章链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1385894726006832?dgcid=author
