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
科研通AI2S应助蜗牛采纳,获得10
刚刚
嘟嘟图图发布了新的文献求助10
1秒前
核桃发布了新的文献求助30
3秒前
3秒前
花佩剑发布了新的文献求助10
3秒前
牛马学生完成签到,获得积分10
3秒前
大知闲闲完成签到,获得积分20
4秒前
止戈完成签到,获得积分10
4秒前
Kevin63完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
一个橙完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
8秒前
9秒前
10秒前
Ava应助老迟到的以丹采纳,获得10
12秒前
蜘蛛侠发布了新的文献求助10
13秒前
zgd发布了新的文献求助10
13秒前
15秒前
天天快乐应助凡心所向采纳,获得10
15秒前
完美世界应助jy采纳,获得10
16秒前
和谐亦瑶完成签到,获得积分10
17秒前
17秒前
17秒前
小雨唱片完成签到 ,获得积分10
18秒前
乐乐应助张才豪采纳,获得10
18秒前
CipherSage应助00采纳,获得10
19秒前
英姑应助Yvonne采纳,获得10
19秒前
陈芮发布了新的文献求助10
19秒前
20秒前
Li发布了新的文献求助10
20秒前
21秒前
21秒前
爆米花应助fwb采纳,获得30
21秒前
22秒前
Binbin发布了新的文献求助10
23秒前
23秒前
23秒前
一个橙发布了新的文献求助30
23秒前
evans完成签到,获得积分10
24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
Modern Epidemiology, Fourth Edition 5000
Digital Twins of Advanced Materials Processing 2000
Weaponeering, Fourth Edition – Two Volume SET 2000
Polymorphism and polytypism in crystals 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Discrete-Time Signals and Systems 610
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 物理化学 电极 冶金 遗传学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6025037
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7659561
关于积分的说明 16178111
捐赠科研通 5173271
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2768125
邀请新用户注册赠送积分活动 1751495
关于科研通互助平台的介绍 1637631