Oxygen‐Vacancy‐Engineered W18O49−x Nanobrush with a Suitable Band Structure for Highly Efficient Sonodynamic Therapy

单线态氧 声动力疗法 氧气 激进的 材料科学 带隙 光化学 纳米技术 化学 活性氧 光电子学 有机化学 生物化学
作者
Pan Zheng,Yijiati Ami'erjiang,Bin Liu,Meifang Wang,He Ding,Binbin Ding,Jun Lin
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
卷期号:136 (9) 被引量:2
标识
DOI:10.1002/ange.202317218
摘要

Abstract With the rapid development of external minimally invasive or noninvasive therapeutic modalities, ultrasound‐based sonodynamic therapy (SDT) is a new alternative for treating deep tumors. However, inadequate sonosensitizer efficiency and poor biosecurity limit clinical applications. In this study, we prepared an oxygen‐vacancy‐engineered W 18 O 49−x nanobrush with a band gap of 2.79 eV for highly efficient SDT using a simple solvothermal method. The suitable band structures of the W 18 O 49−x nanobrush endows it with the potential to simultaneously produce singlet oxygen ( 1 O 2 ), superoxide anions (⋅O 2 − ), and hydroxyl radicals (⋅OH) under ultrasound irradiation. Additionally, abundant oxygen vacancies that serve as further charge traps that inhibit electron‐hole recombination are incidentally introduced through one‐step thermal reduction. Collectively, the in vitro and in vivo results demonstrate that the oxygen‐vacancy‐engineered W 18 O 49−x nanobrush delivers highly efficient reactive oxygen species (ROS) for SDT in a very biosafe manner. Overall, this study provides a new avenue for discovering and designing inorganic nanosonosensitizers with enhanced therapeutic efficiencies for use in SDT.
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