近日，中國科學院合肥物質院強磁場中心王輝研究員、健康所錢俊超研究員與澳門大學曲松楠教授合作，依托穩態強磁場實驗裝置（SHMFF）電子順磁共振測量技術，基于課題組發現的“分子碳化-還原”策略，成功研發了一種新型的低配位構型單原子錳納米酶，用于近紅外成像導向的高效腫瘤催化治療，相關研究成果已發表于國際期刊Advanced Science。

目前，氮配位（M-N_x）的大多數金屬單原子通常以穩定的M-N₄的結構存在，但其活性位點數量有限且對底物吸附依賴性過強，易導致催化過程中間產物脫離活性位點，從而制約了整體催化效率。通過構建不飽和配位的單原子納米酶有利于增強對底物的吸附能力，進而增強其催化活性。

基于上述情況，研究團隊采用“分子碳化-還原”策略，選擇合適的配體（EDTA）與中心金屬錳原子進行螯合，合成了具有低配位Mn-N₂構型的單原子錳摻雜碳點（SA Mn-CDs）。超小尺寸的SA Mn-CDs具有原子分散的錳中心，賦予其良好的水溶性和生物安全性，并能夠有效介導類芬頓反應。團隊借助電子順磁共振測量技術，研究證實其高效的類過氧化物酶活性，且在細胞和動物水平上表現出優異的成像能力，實現近紅外熒光成像導向的腫瘤催化治療。

本研究展示了單原子錳納米酶在近紅外引導的腫瘤催化治療中的巨大潛力，為其在生物醫學領域的應用提供了有力支持，進一步強調了結構設計在單原子催化治療中的關鍵作用。

該項研究獲得了國家重點研發計劃、國家自然科學基金、安徽省杰出青年科學基金、合肥物質院院長基金拔尖培育計劃、強磁場安徽省實驗室等項目的資助。

論文鏈接：https://doi.org/10.1002/advs.202502664

圖. 具有近紅外熒光成像的SA Mn-CDs介導高效腫瘤催化治療原理圖。