Low‐Intensity Ultrasound‐Activated Cavitation Effect Triggers Piezoelectric Catalysis Coordinating Respiratory Chain Interference Tactics Against Bacterial Infection

材料科学 空化 压电 干扰(通信) 强度(物理) 超声波 催化作用 声学 生物医学工程 复合材料 生物 医学 光学 生物化学 电气工程 频道(广播) 物理 工程类
作者
Yanbai Chen,Xufeng Wan,Yue Yan,Shuai He,Jian Cao,Wenxuan He,Tailee Toctocan Tai,Duan Wang,Kai Zhou,Yi Deng
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:35 (14) 被引量:15
标识
DOI:10.1002/adfm.202419426
摘要

Abstract Piezocatalytic therapy has aroused considerable attention in the treatment of bacterial infection due to its noninvasive and deep tissue penetration capabilities. The catalytic efficiency, however, is significantly constrained by the insufficient piezoresponse of sonosensitizers at low‐intensity ultrasound (LIU) accompanied poor separation efficiency of charges, resulting in unsatisfactory sterilization. To address the dilemma, a piezocatalytic bio‐heterojunction (P‐bioHJ) consisting of BiOI and few‐layered Mxene is constructed for rapid antibacterial. The engineered P‐bioHJ not merely possesses a relatively narrow‐bandgap for responding to the sonoluminescence emitted by the sonocavitation effect, but rather induces the interfacial polarization and the generation of oxygen vacancies to facilitate the effective separation of carriers, leading to a burst of radicals for rapid sterilization. Transcriptomic analysis reveals that P‐bioHJ instigates sterilization by interfering with bacterial electron transport chain, disrupting both metabolism and energy synthesis. In vitro experiments indicate excellent cytocompatibility of P‐bioHJ. Furthermore, in vivo assays demonstrate that P‐bioHJ exhibits outstanding antimicrobial properties in a cutaneous infection model with LIU, and promotes angiogenesis and osteogenesis in an infectious bone defect model by decorating with naringin. As envisaged, this work offers valuable insight to augment piezocatalytic therapy by harnessing sonocavitation effect, advancing the remediation of infected tissue regeneration.
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
刚刚
一一完成签到 ,获得积分20
1秒前
JamesPei应助爱笑的眼睛采纳,获得10
1秒前
Wang完成签到,获得积分20
1秒前
1秒前
科研通AI6.4应助zxizx采纳,获得10
1秒前
耍酷问兰完成签到,获得积分10
2秒前
chr完成签到,获得积分10
2秒前
冷静煎饼完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
孙善祥发布了新的文献求助10
3秒前
xiaoms完成签到,获得积分20
3秒前
叉叉茶发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
赵兴宇发布了新的文献求助10
4秒前
左帅完成签到,获得积分20
4秒前
5秒前
茄子完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
5秒前
5秒前
5秒前
6秒前
mst完成签到,获得积分10
6秒前
书记完成签到,获得积分10
6秒前
温柔的幻露完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
富有的云龙完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
7秒前
7秒前
7秒前
咯咚完成签到 ,获得积分10
7秒前
xiaoms发布了新的文献求助10
7秒前
Darain发布了新的文献求助10
8秒前
zhonglv7应助水天风采纳,获得10
8秒前
8秒前
香蕉觅云应助自觉夏彤采纳,获得10
8秒前
DLY677完成签到,获得积分10
8秒前
科研通AI6.3应助鹤轸采纳,获得10
8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
Salmon nasal cartilage-derived proteoglycan complexes influence the gut microbiota and bacterial metabolites in mice 2000
The Composition and Relative Chronology of Dynasties 16 and 17 in Egypt 1500
Cowries - A Guide to the Gastropod Family Cypraeidae 1200
ON THE THEORY OF BIRATIONAL BLOWING-UP 666
Signals, Systems, and Signal Processing 610
“美军军官队伍建设研究”系列(全册) 500
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 6384917
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8198034
关于积分的说明 17338859
捐赠科研通 5438515
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2876103
邀请新用户注册赠送积分活动 1852677
关于科研通互助平台的介绍 1697046