Doping Engineering to Modulate Lattice and Electronic Structure for Enhanced Piezocatalytic Therapy and Ferroptosis

材料科学 兴奋剂 活性氧 谷胱甘肽 纳米技术 肿瘤微环境 氧化应激 生物物理学 光电子学 癌症研究 化学 生物化学 肿瘤细胞 生物
作者
Boshi Tian,Ruixue Tian,Shaohua Liu,Yan Wang,Shili Gai,Ying Xie,Dan Yang,Fei He,Piaoping Yang,Jun Lin
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
卷期号:35 (38): e2304262-e2304262 被引量:152
标识
DOI:10.1002/adma.202304262
摘要

Piezocatalytic therapy, which generates reactive oxygen species (ROS) under mechanical force, has garnered extensive attention for its use in cancer therapy owing to its deep tissue penetration depth and less O2 -dependence. However, the piezocatalytic therapeutic efficiency is limited owing to the poor piezoresponse, low separation of electron-hole pairs, and complicated tumor microenvironment (TME). Herein, a biodegradable, porous Mn-doped ZnO (Mn-ZnO) nanocluster with enhanced piezoelectric effect is constructed via doping engineering. Mn-doping not only induces lattice distortion to increase polarization but also creates rich oxygen vacancies (OV ) for suppressing the recombination of electron-hole pairs, leading to high-efficiency generation of ROS under ultrasound irradiation. Moreover, Mn-doped ZnO shows TME-responsive multienzyme-mimicking activity and glutathione (GSH) depletion ability owing to the mixed valence of Mn (II/III), further aggravating oxidative stress. Density functional theory calculations show that Mn-doping can improve the piezocatalytic performance and enzyme activity of Mn-ZnO due to the presence of OV . Benefiting from the boosting of ROS generation and GSH depletion ability, Mn-ZnO can significantly accelerate the accumulation of lipid peroxide and inactivate glutathione peroxidase 4 (GPX4) to induce ferroptosis. The work may provide new guidance for exploring novel piezoelectric sonosensitizers for tumor therapy.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
limo完成签到,获得积分20
1秒前
王小西完成签到,获得积分10
1秒前
大模型应助qq采纳,获得10
1秒前
Gauss应助TXZ06采纳,获得30
1秒前
211完成签到,获得积分10
4秒前
luoman5656发布了新的文献求助50
4秒前
4秒前
5秒前
科研通AI6.1应助wangnn采纳,获得10
5秒前
6秒前
limo发布了新的文献求助10
6秒前
obsidian完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
moexce发布了新的文献求助10
9秒前
姚裕完成签到,获得积分10
9秒前
Winfred应助ememem采纳,获得10
10秒前
10秒前
10秒前
陈龙发布了新的文献求助10
10秒前
昊昊完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
杏子完成签到 ,获得积分10
11秒前
喵喵喵喵发布了新的文献求助10
12秒前
libarun完成签到,获得积分20
12秒前
愤怒的小鸽子完成签到,获得积分10
12秒前
毛豆爸爸应助KKKZ采纳,获得20
13秒前
14秒前
14秒前
花城发布了新的文献求助10
15秒前
温暖发布了新的文献求助10
15秒前
15秒前
15秒前
MchemG应助TXZ06采纳,获得30
16秒前
杨什么龙完成签到,获得积分10
16秒前
17秒前
姚裕发布了新的文献求助10
18秒前
平生发布了新的文献求助10
19秒前
刘谨豪完成签到 ,获得积分10
20秒前
甘乐发布了新的文献求助10
20秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
卤化钙钛矿人工突触的研究 1000
Engineering for calcareous sediments : proceedings of the International Conference on Calcareous Sediments, Perth 15-18 March 1988 / edited by R.J. Jewell, D.C. Andrews 1000
Wolffs Headache and Other Head Pain 9th Edition 1000
Continuing Syntax 1000
Harnessing Lymphocyte-Cytokine Networks to Disrupt Current Paradigms in Childhood Nephrotic Syndrome Management: A Systematic Evidence Synthesis 700
Signals, Systems, and Signal Processing 610
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6253110
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8075921
关于积分的说明 16867214
捐赠科研通 5327255
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2836362
邀请新用户注册赠送积分活动 1813674
关于科研通互助平台的介绍 1668428