新興的壓電催化腫瘤治療是一種依賴于超聲(US)輻照下的壓電極化、通過產生活性氧(ROS)的治療方法。因此,優化ROS的產生是提高治療效率的關鍵。有鑒于此,西南交通大學周洋教授、上海大學陳雨教授和上海中醫藥大學Meiqi Chang設計了富含氧空位、Pd集成的黑色鈦酸鋇(BTO)納米粒子,以通過引入Pd來提高ROS的生成效率。
本文要點:
(1)Pd催化的低溫氫化會使得BTO的帶隙變窄,從而降低電子-空穴對的復合速率。此外,Pd也具有雙重模擬酶(類過氧化物酶和類過氧化氫酶)的活性,可通過增加ROS的產生和逆轉腫瘤乏氧微環境進一步提高治療效果。
(2)在超聲刺激下,壓電電位引發的多重氧化還原過程可以進一步放大Pd的雙重酶活性,從而實現雙邊增強的多酶-壓電協同治療。體內外實驗結果表明,該策略可在小鼠乳腺癌模型中表現出顯著的腫瘤抑制作用。綜上所述,該研究工作能夠為實現缺陷工程優化的壓電腫瘤治療提供新的借鑒和參考。
Ruxi Deng. et al. Palladium-Catalyzed Hydrogenation of Black Barium Titanate for Multienzyme-Piezoelectric Synergetic Tumor Therapy. Advanced Materials. 2023
DOI: 10.1002/adma.202307568
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202307568