重型创伤性脑外伤（Severe traumatic brain injury, sTBI）是因为暴力作用到头部产生的一种颅脑创伤，因脑组织的特殊生理功能，其损伤后的致残率和死亡率在各种类型的创伤中位居首位。sTBI的发生非常突然，而且常见于户外，很多情况下无法及时就医。但是sTBI病人在受到损伤几分钟后，损伤部位便会出现剧烈的氧化应激，进而迅速引发炎症级联损伤，造成神经功能障碍。因此，对病人的损伤部位进行早期干预，能够为病人争取治疗时间，极大程度地增加治愈的可能性。但是，目前没有快速干预脑损伤的方法，而继发性脑损伤很难被之后的内外科方法和临床治疗药物如脱水药物、神经保护药物、治疗脑水肿的止血药物等所逆转。

因此，寻求有效的级联过程阻断策略，尽早干预病理生理过程，防止氧化应激诱导的炎症级联过程是sTBI急救的关键。对于非医疗救援人员来说，以滴注、喷洒、冲洗等非侵入性方式向暴露的脑膜或破裂的颅骨提供级联过程阻断药物成为现场急救或紧急救援的实用策略。然而，非侵入性给药和局部给药面临向脑组织快速和深度渗透的挑战。

对此，南开大学药物化学生物学国家重点实验室薛雪教授团队在Advanced Materials杂志上发表了题为Self-propelled Nanomotors with Alloyed Engine for Emergency Rescue of Traumatic Brain Injury的文章，基于等离子体引发合金化技术构建了具有Janus结构的纳米马达（Janus catalysis-driven nanomotors, JCNs），成功解决了向脑组织快速和深度渗透的问题。JCNs的三元合金化发动机能实现过氧化氢的快速高效分解。JCNs还能清除羟基自由基、超氧自由基以及过氧亚硝酸根离子等多种活性氧及活性氮。当JCNs滴到破裂的颅骨表面时，它们可以有效地催化内源性过氧化氢，产生不对称压力驱动JCNs进入脑深部损伤区域，继而进行纳米催化剂介导的级联阻断治疗（Cascade-blocking therapy, CBT）。最终，JCNs降低了sTBI小鼠的氧化应激水平，避免了细胞因子风暴的产生，减轻了血脑屏障及神经元损伤，缓解了小鼠运动功能及学习记忆功能障碍，为脑外伤救治提供了一种新的策略和思路。

总之。这项工作不仅提供了一种通用的高活性纳米马达的制备方法，克服了目前铂基纳米马达发动机催化活性低的缺陷，实现了纳米马达在生理过氧化氢浓度下的自驱动运动及sTBI小鼠脑组织中的深层穿透，还详细揭示了催化治疗在快速阻断继发性级联损伤中的作用机制，并显著提高了脑外伤小鼠的存活率。纳米马达的自驱动运动与多种类抗氧化酶活性相结合，在帮助人们进行紧急伤口处理方面表现出巨大的治疗潜力。

南开大学博士研究生王和平为论文第一作者，南开大学薛雪教授为通讯作者，南开大学为第一完成单位。该研究成果得到了国家自然科学基金、国家科技部、南开大学药物化学生物学国家重点实验室及天津市自然科学基金的资助。

论文链接：https://doi.org/10.1002/adma.202206779