单原子纳米酶（SAzymes）含有原子分散的活性位点，被视为天然酶的有效替代品。通过系统研究它们的多功能性，能够更深入地理解 SAzymes 的性质。然而，大多数SAzymes 的活性位点主要分布在表面，内部金属原子通常是非活化的。因此，开发低维度材料支持的SAzymes 是一种有效的策略，旨在减少其配位结构复杂度并提高活性原子的利用效率。这种策略不仅能增强SAzymes的催化效能，还能拓宽其在多种治疗模态的应用。目前，这一研究领域仍面临诸多挑战。

近日，南京邮电大学的范曲立教授与新加坡科技研究局的Lin Huihui博士等合作，开发了一种通过原位轰击-嵌入技术用于超快合成单原子纳米酶（SAzymes）。该研究团队成功合成了具有独特平面Cu-C₃配位构型的溅射铜（Cu）单原子酶（CuSA）。为了提升对肿瘤的特异性靶向，研究团队采用了生物正交方法设计了预靶向纳米酶（CuSACO）。CuSACO不仅展现极低的脱靶毒性，还具备过氧化氢酶、氧化酶和过氧化物酶样的多酶活性，能够高效产生活性氧物种（ROS），从而有效破坏肿瘤细胞。此外，CuSACO在谷胱甘肽（GSH）存在环境中能释放Cu离子，引发 “铜死亡”，进一步增强其肿瘤治疗效果。CuSACO的光热特性也使其成为高效的光热治疗（PTT）工具。这种结合纳米酶催化活性、铜死亡和光热治疗的多模式作用机制有效诱导了细胞免疫原性死亡，激活免疫反应。单原子纳米酶通过其多种治疗模式的联合应用，显著地抑制了原位乳腺肿瘤和神经胶质瘤的生长，以及肿瘤细胞在肺部的转移。这项研究深入探讨了单原子纳米酶的多种潜在治疗模态，拓宽了SAzymes类酶行为和其它生理作用机制的探索及开发。