Enhanced Interfacial Electric Field of an S‐Scheme Heterojunction by an Ultrasonication‐Triggered Piezoelectric Effect for Sonocatalytic Therapy of Bacterial Infections

异质结 超声 材料科学 生物膜 微生物燃料电池 纳米技术 化学 光电子学 细菌 电极 生物 色谱法 物理化学 阳极 遗传学
作者
Junwu Wei,Guiyuan Zhang,Shuang Xie,Zhanlin Zhang,Tianyu Gao,Mengxue Zhang,Xiaohong Li
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
卷期号:64 (16): e202500441-e202500441 被引量:17
标识
DOI:10.1002/anie.202500441
摘要

Sonodynamic therapy indicates advantages in combating antibiotics-resistant bacteria and deep tissue infections, but challenges remain in the less efficient charge transfer and reactive oxygen species (ROS) generation of sonosensitizers. Herein, an effective bactericidal strategy is developed through enhancing the interfacial electric field (IEF) of S-scheme heterojunctions by an ultrasonication-triggered piezoelectric effect. Hollow barium titanate (hBT) nanoparticles (NPs) were prepared through template etching, followed by in situ assembly of tetrakis (4-carboxyphenyl)porphyrin (TCPP) with Zn2+ to obtain hBT@ZnTCPP. Both experimental and theoretical evidences support the notion that an IEF is generared from ZnTCPP to hBT. Compared to metalloporphyrins with Fe3+, Mn3+, Cu2+ and Ni2+, the stronger reduction of ZnTCPP induced by elevation of the orbital energy level of porphyrins after Zn2+ coordination leads to formation of S-scheme heterojunctions. The ultrasonication-activated polarization field enhances IEF and boosts energy band bending of hBT@ZnTCPP to promote electron-hole separations and ROS generations. Planktonic methicillin-resistant Staphylococcus aureus and their derived biofilms are completely destroyed within 5 min under ultrasonication through up-regulating genes of glucose catabolism and ion transportation and down-regulating genes of ribosomal synthesis and transmembrane transporter. Thus, this study demonstrates molecular-level modulation of energy levels for S-scheme heterojunction formation to achieve efficient sonocatalytic therapy of bacterial infections.
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
qw完成签到,获得积分10
1秒前
CipherSage应助晒透采纳,获得10
2秒前
萧萧完成签到,获得积分10
4秒前
doctor杨完成签到,获得积分10
8秒前
急急急完成签到,获得积分10
11秒前
12秒前
科研通AI6.3应助Xu采纳,获得10
12秒前
舒适尔容完成签到,获得积分10
13秒前
KX2024完成签到,获得积分10
15秒前
xcz完成签到 ,获得积分10
15秒前
占博涛发布了新的文献求助10
16秒前
晓晓完成签到,获得积分10
18秒前
龙傲天完成签到,获得积分10
19秒前
20秒前
peter完成签到,获得积分10
20秒前
fa完成签到,获得积分10
23秒前
博慧完成签到 ,获得积分10
23秒前
arsenal完成签到,获得积分10
23秒前
紧张的钥匙完成签到 ,获得积分10
23秒前
莫愁完成签到,获得积分10
23秒前
我爱学习完成签到,获得积分10
25秒前
13344发布了新的文献求助10
27秒前
dudu发布了新的文献求助30
29秒前
MingY完成签到,获得积分10
29秒前
小虫子完成签到,获得积分10
30秒前
xyzlancet完成签到,获得积分10
30秒前
棉裤完成签到,获得积分10
30秒前
怕黑明雪完成签到,获得积分10
31秒前
77完成签到,获得积分10
32秒前
32秒前
清脆如风完成签到 ,获得积分20
33秒前
刘雯完成签到,获得积分10
33秒前
哈基米完成签到 ,获得积分10
34秒前
水本无忧87完成签到,获得积分10
34秒前
赘婿应助占博涛采纳,获得10
35秒前
道友等等我完成签到,获得积分0
35秒前
ycy完成签到 ,获得积分10
36秒前
听流沙完成签到 ,获得积分10
36秒前
万象更新完成签到,获得积分10
38秒前
38秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(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
Gründe der Seele:Die Wiener Psychatrie im 20.Jahrhundert 1000
Development of a Bridge Weigh-In-Motion System: A technology to convert the bridge response to the passage of traffic into data on vehicle configurations, speeds, times of travel and weights 1000
Organic Reactions, Volume 116 1000
Current concepts in cutaneous toxicity : proceedings of the Fourth Conference on Cutaneous Toxicity, Washington, D.C., May 9-11, 1979 1000
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 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7270372
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8890760
关于积分的说明 18793760
捐赠科研通 6945539
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3203730
关于科研通互助平台的介绍 2376602
邀请新用户注册赠送积分活动 2179671