Bifunctional Cascading Nanozymes Based on Carbon Dots Promotes Photodynamic Therapy by Regulating Hypoxia and Glycolysis

光动力疗法 光敏剂 葡萄糖氧化酶 双功能 活性氧 体内 化学 肿瘤微环境 催化作用 肿瘤缺氧 生物物理学 纳米技术 材料科学 癌症研究 光化学 生物化学 生物传感器 医学 生物技术 有机化学 肿瘤细胞 内科学 放射治疗 生物
作者
Tianying Luo,Huan Yang,Ruohan Wang,Yiyao Pu,Zhongyuan Cai,Yangyang Zhao,Qunjie Bi,Jiao Lu,Rongrong Jin,Yu Nie,Xintao Shuai
出处
期刊:ACS Nano [American Chemical Society]
卷期号:17 (17): 16715-16730 被引量:107
标识
DOI:10.1021/acsnano.3c03169
摘要

Photodynamic therapy (PDT) still faces great challenges with suitable photosensitizers, oxygen supply, and reactive oxygen species (ROS) accumulation, especially in the tumor microenvironment, feathering hypoxia, and high glucose metabolism. Herein, a carbon dots (CDs)-based bifunctional nanosystem (MnZ@Au), acting as photosensitizer and nanozyme with cascading glucose oxidase (GOx)- and catalase (CAT)-like reactivity, was developed for improving hypoxia and regulating glucose metabolism to enhance PDT. The MnZ@Au was constructed using Mn-doped CDs (Mn-CDs) as a core and zeolitic imidazolate framework-8 (ZIF-8) as a shell to form a hybrid (MnZ), followed by anchoring ultrasmall Au nanoparticles (AuNPs) onto the surface of MnZ through the ion exchange and in situ reduction methods. MnZ@Au catalyzed glucose consumption and oxygen generation by cascading GOx- and CAT-like nanozyme reactions, which was further enhanced by its own photothermal properties. In vitro and in vivo studies also confirmed that MnZ@Au greatly improved CDs penetration, promoted ROS accumulation, and enhanced PDT efficacy, leading to efficient tumor growth inhibition in the breast tumor model. Besides, MnZ@Au enabled photoacoustic (PA) imaging to provide a mapping of Mn-CDs distribution and oxygen saturation, showing the real-time catalytic process of MnZ@Au in vivo. 18F-Fluorodeoxyglucose positron emission tomography (18F-FDG PET) imaging also validated the decreased glucose uptake in tumors treated by MnZ@Au. Therefore, the integrated design provided a promising strategy to utilize and regulate the tumor microenvironment, promote penetration, enhance PDT, and finally prevent tumor deterioration.
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
Elinor完成签到 ,获得积分10
刚刚
刚刚
1秒前
2秒前
小二郎应助青帝采纳,获得10
2秒前
务实的南露完成签到,获得积分10
2秒前
NexusExplorer应助tcl1998采纳,获得10
3秒前
3秒前
3秒前
辉腾完成签到,获得积分10
4秒前
媛媛发布了新的文献求助10
4秒前
Jasper应助南宫清涟采纳,获得20
4秒前
liun完成签到,获得积分10
4秒前
小雅子发布了新的文献求助10
4秒前
JamesPei应助嗯嗯哈哈采纳,获得10
4秒前
呆萌幻竹完成签到 ,获得积分10
4秒前
陈俐俐发布了新的文献求助10
4秒前
高兴采文发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
6秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
Roche完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
辉辉发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
图图完成签到,获得积分10
8秒前
spc68应助读书的时候采纳,获得10
8秒前
8秒前
菲菲公主完成签到 ,获得积分10
8秒前
yuye_Liu完成签到 ,获得积分20
8秒前
xiuxiuzhang发布了新的文献求助10
8秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
8秒前
LiiuMx应助HJS采纳,获得30
9秒前
9秒前
笨笨西装完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
酷波er应助zh采纳,获得10
10秒前
10秒前
烟花应助无限的凡波采纳,获得10
10秒前
高分求助中
2025-2031全球及中国金刚石触媒粉行业研究及十五五规划分析报告 15000
(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
The Cambridge History of China: Volume 4, Sui and T'ang China, 589–906 AD, Part Two 1000
The Composition and Relative Chronology of Dynasties 16 and 17 in Egypt 1000
Russian Foreign Policy: Change and Continuity 800
Real World Research, 5th Edition 800
Qualitative Data Analysis with NVivo By Jenine Beekhuyzen, Pat Bazeley · 2024 800
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 5701013
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 5141803
关于积分的说明 15232611
捐赠科研通 4856117
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2605623
邀请新用户注册赠送积分活动 1556993
关于科研通互助平台的介绍 1515065