Interfacial engineering of Ti3C2-TiO2 MXenes by managing surface oxidation behavior for enhanced sonodynamic therapy

MXenes公司 材料科学 声动力疗法 水溶液 化学工程 氧气 纳米技术 活性氧 化学 有机化学 生物化学 工程类
作者
Jiaqing Xu,Xin Wang,Ying Liu,Yunxia Li,Dandan Chen,Tingting Wu,Yu Cao
出处
期刊:Acta Biomaterialia [Elsevier BV]
卷期号:175: 307-316 被引量:23
标识
DOI:10.1016/j.actbio.2023.12.038
摘要

As a kind of reactive oxygen species (ROS) mediated therapy, sonodynamic therapy (SDT) has attracted great interest in cancer therapy. However, highly efficient and biocompatible sonosensitizers are urgently required to improve the therapeutic efficiency of SDT. In this work, Ti3C2-TiO2 MXenes were controllably synthesized as good sonosensitizers through interface engineering by regulating the dissolved oxygen concentration of the aqueous solution. The as-prepared Ar-Ti3C2-TiO2 MXene possessed a narrow band gap of 2.37 eV with promoted charge carrier transformation and efficient electron-hole separation. Compared with pure TiO2 sonosensitizers, the Ar-Ti3C2-TiO2 MXene displayed higher US-triggered reactive oxygen species (ROS) generation efficiency. In addition, the structurally maintained Ar-Ti3C2-TiO2 possessed good photothermal conversion efficiency and the laser irradiation could greatly improve the electron-hole pair separation efficiency to further increase the ROS generation capability. After modification with arginyl–glycyl–aspartic (RGD) peptide, the Ar-Ti3C2-TiO2-RGD could efficiently accumulate in the tumor sites and achieve effective PTT enhanced SDT to eliminate tumors after intravenous injection without causing appreciable long-term toxicity. Therefore, this work presented a new way to construct safe sonosensitizers for enhanced SDT and the as-prepared Ar-Ti3C2-TiO2-RGD displayed good potential for further clinical translation. To achieve superior tumor treatment, the nanosized TiO2/Ti3C2 heterostructure was controllably synthesized through interface engineering by regulating the dissolved oxygen concentration of the aqueous solution using inert gas. The oxidation-optimized Ar-Ti3C2-TiO2 MXene possessed good sonodynamic performance with a narrow band gap of 2.37 eV and good photothermal conversion efficiency of 47.3% with structurally maintained Ti3C2 MXene. Additionally, the laser irradiation could greatly improve the electron-hole pair separation efficiency to further boost sonodynamic performance of Ar-Ti3C2-TiO2 MXene. Encouragingly, the Ar-Ti3C2-TiO2-RGD could efficiently accumulate in the tumor sites and achieve effective PTT enhanced SDT to eliminate tumors.
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
清脆亦巧发布了新的文献求助30
1秒前
古柳完成签到,获得积分10
1秒前
d_fishier完成签到 ,获得积分10
2秒前
淡定的幻枫完成签到 ,获得积分10
3秒前
叶子完成签到 ,获得积分10
3秒前
陈叉叉完成签到 ,获得积分10
5秒前
怡然猎豹完成签到,获得积分0
6秒前
堀江真夏完成签到 ,获得积分0
9秒前
铑氟钌发少年狂完成签到,获得积分10
12秒前
Pises完成签到,获得积分10
13秒前
小亮哈哈完成签到,获得积分10
17秒前
19秒前
长情的向真完成签到 ,获得积分10
20秒前
20秒前
大力水手完成签到,获得积分10
20秒前
清风完成签到,获得积分20
20秒前
开放诗筠完成签到,获得积分10
20秒前
破罐子完成签到 ,获得积分10
23秒前
开放诗筠发布了新的文献求助10
23秒前
焰古完成签到 ,获得积分10
24秒前
25秒前
乐观安蕾完成签到,获得积分10
25秒前
愚者完成签到,获得积分10
25秒前
宗剑完成签到,获得积分10
26秒前
代迪完成签到,获得积分10
27秒前
27秒前
lily发布了新的文献求助10
27秒前
宣登仕完成签到,获得积分10
28秒前
幸福的鑫鹏完成签到 ,获得积分10
28秒前
左右完成签到,获得积分10
28秒前
Edward完成签到 ,获得积分10
30秒前
小米完成签到,获得积分10
31秒前
学术小子完成签到,获得积分10
33秒前
旺仔仔完成签到,获得积分10
33秒前
怡然的铅笔完成签到 ,获得积分10
33秒前
Lucas应助小米采纳,获得10
36秒前
111完成签到 ,获得积分10
36秒前
桃子清乌龙完成签到,获得积分10
36秒前
清风发布了新的文献求助10
41秒前
机智念芹完成签到 ,获得积分10
41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
Development Across Adulthood 800
Chemistry and Physics of Carbon Volume 18 800
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
The formation of Australian attitudes towards China, 1918-1941 640
Signals, Systems, and Signal Processing 610
天津市智库成果选编 600
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 6444841
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8258652
关于积分的说明 17591934
捐赠科研通 5504545
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2901590
邀请新用户注册赠送积分活动 1878561
关于科研通互助平台的介绍 1718161