Two-dimensional semiconductor heterojunction nanostructure for mutually synergistic sonodynamic and chemoreactive cancer nanotherapy

声动力疗法 肿瘤微环境 材料科学 肿瘤缺氧 异质结 纳米结构 纳米技术 癌症研究 化学 活性氧 肿瘤细胞 医学 光电子学 生物化学 内科学 放射治疗
作者
Yajun Zhou,Luodan Yu,Caihong Dong,Junping Liu,Bin Yang,Yu Chen,Zhongqian Hu
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier]
卷期号:431: 134017-134017 被引量:25
标识
DOI:10.1016/j.cej.2021.134017
摘要

Ultrasound (US)-activated sonodynamic therapy (SDT) has been extensively explored as an effective therapeutic modality for cancer treatment due to its noninvasiveness, physical targeting and deep tissue penetration. However, the inorganic semiconductor sonosensitizer-enabled SDT still suffers from the low therapeutic efficacy because of tumor hypoxia and low separation efficiency of electrons (e−) and holes (h+) from the energy-band structure of these inorganic sonosensitizers. Herein, the two-dimensional (2D) TiO2@MnO2-x heterojunction nanostructure was rationally designed and engineered for simultaneously modulating the tumor hypoxic microenvironment and augmenting the therapeutic efficacy of SDT against tumor. The MnO2-x component was heterogeneously grown onto the surface of initially synthesized 2D TiO2 nanosheets (NSs), which not only acted as the catalysts for converting tumor-overexpressed hydrogen peroxide into oxygen and subsequently modulating the tumor hypoxia, but also catalyzed the Fenton reaction for the production of hydroxyl radicals. The heterojunction design of TiO2@MnO2-x nanostructure effectively augmented the SDT efficacy of TiO2-based sonosensitizers under ultrasound activation by facilitating the separation of e−/h+ pairs. The simultaneously endowed tumor-hypoxia alleviation and synergistic sono/chemodynamic tumor nanotherapy achieved the high tumor cell-killing effect and tumor-suppression efficiency, as systematically demonstrated both in vitro and in vivo. This work provides a distinct paradigm of the heterojunction semiconductor nanostructure design for improving the ultrasound-based nanotherapy and achieving high tumor-treatment efficacy.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
张小医完成签到,获得积分10
刚刚
TRY发布了新的文献求助30
1秒前
1秒前
1秒前
狂野雅彤发布了新的文献求助10
1秒前
酷波er应助饱了饱了采纳,获得10
2秒前
小付完成签到,获得积分10
2秒前
水123发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
chenshasha完成签到,获得积分10
3秒前
hxh完成签到 ,获得积分10
4秒前
小二郎应助香蕉白梦采纳,获得10
4秒前
5秒前
微笑的傲旋完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
留白完成签到 ,获得积分10
5秒前
6秒前
12345发布了新的文献求助10
6秒前
happyboy2008发布了新的文献求助10
6秒前
朴素的老头完成签到,获得积分10
6秒前
土豆酱完成签到 ,获得积分10
7秒前
7秒前
材1发布了新的文献求助30
7秒前
朴素念波完成签到,获得积分10
7秒前
俞晓完成签到 ,获得积分10
8秒前
小桓栀禾发布了新的文献求助10
9秒前
guozizi举报求助违规成功
10秒前
秀丽小猫咪举报求助违规成功
10秒前
yyds举报求助违规成功
10秒前
10秒前
小赵完成签到,获得积分10
10秒前
缥缈荠发布了新的文献求助30
11秒前
Cc发布了新的文献求助10
11秒前
忘忧草爱西城完成签到,获得积分10
11秒前
人间冒险完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
不安太阳发布了新的文献求助10
12秒前
精明的荔枝完成签到,获得积分10
12秒前
华杰发布了新的文献求助10
13秒前
14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
Mechanics of Solids with Applications to Thin Bodies 5000
Encyclopedia of Agriculture and Food Systems Third Edition 2000
Clinical Microbiology Procedures Handbook, Multi-Volume, 5th Edition 临床微生物学程序手册,多卷,第5版 2000
人脑智能与人工智能 1000
King Tyrant 720
Silicon in Organic, Organometallic, and Polymer Chemistry 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5601362
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4686881
关于积分的说明 14846604
捐赠科研通 4680822
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2539355
邀请新用户注册赠送积分活动 1506197
关于科研通互助平台的介绍 1471293