Cascade Energy Transformation in Hybrid Nanosensitizer Enables Ultrasound-Activated Luminescence Imaging and Enhanced Sonodynamic Therapy

声动力疗法 化学 发光 级联 超声波 转化(遗传学) 光化学 光电子学 有机化学 放射科 色谱法 生物化学 光动力疗法 医学 基因 物理
作者
Li Xu,Yong Tan,Zhe Li,Youjuan Wang,Chang Lu,Shiyi Liao,Baoli Yin,Baode Chen,Huiyi Liu,Hanlin Wei,Guosheng Song
出处
期刊:Journal of the American Chemical Society [American Chemical Society]
标识
DOI:10.1021/jacs.5c06434
摘要

Optical imaging plays a pivotal role in the diagnosis and management of cancer, yet conventional techniques often suffer from limitations such as tissue autofluorescence, insufficient imaging depth, and signal persistence. Here, we introduce a hybrid nanosensitizer, SPNs(SP1)@CoOOH, that leverages cascade energy transformation (ultrasonic → chemical → photonic energy) to enable ultrasound-activated luminescence imaging concomitant with enhanced sonodynamic therapy (SDT). By integrating semiconducting polymer nanoparticles (SPNs) with cobalt oxide hydroxide (CoOOH), our platform facilitates dual-pathway reactive oxygen species (ROS) generation under acidic and ultrasound costimulation. In this system, the ultrasound enhanced the chemodynamic effect of CoOOH to catalyze water into singlet oxygen, while ultrasound improves electron-hole separation within the SPNs, leading to efficient hydroxyl radical formation. This dual mechanism results in a 3.5-fold increase in ROS production relative to SPNs alone and triggers ROS-thiophene interactions that emit luminescence. Notably, the emitted luminescence correlates linearly with ROS levels and tumor inhibition rates, offering a robust method for a real-time monitoring therapeutic process. Furthermore, our modular design extends to other organic systems, including cyanine and porphyrin-based nanostructures, achieving up to 14.2-fold enhancements in ROS generation and 6.3-fold increases in luminescence intensity. By addressing the dual challenges of inefficient ROS production and real-time monitoring in SDT, our study lays the foundation for next-generation ultrasound-driven theranostics, paving the way for luminescence imaging-guided, personalized cancer therapy.
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
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
牛牛公主完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
yi完成签到,获得积分10
1秒前
xhy完成签到,获得积分10
4秒前
大山发布了新的文献求助10
4秒前
英俊的铭应助yyzc6162采纳,获得10
4秒前
5秒前
6秒前
6秒前
Cuisine发布了新的文献求助20
7秒前
orixero应助michelle采纳,获得10
8秒前
花凉发布了新的文献求助10
10秒前
吉祥如意完成签到 ,获得积分10
10秒前
whoKnows应助xdd采纳,获得10
11秒前
12秒前
singxu发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
我是老大应助踏实秋凌采纳,获得10
12秒前
tRNA完成签到,获得积分10
13秒前
zho关闭了zho文献求助
13秒前
15秒前
今后应助花凉采纳,获得10
16秒前
烯灯发布了新的文献求助10
17秒前
lvfe发布了新的文献求助30
17秒前
不羁完成签到,获得积分20
17秒前
陈慕枫完成签到,获得积分10
18秒前
singxu完成签到,获得积分10
19秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
19秒前
裘人英完成签到,获得积分10
20秒前
20秒前
买了束花完成签到,获得积分10
20秒前
寒冷天亦完成签到,获得积分10
20秒前
21秒前
huihui完成签到,获得积分10
21秒前
cl完成签到,获得积分10
22秒前
机智傀斗完成签到,获得积分10
23秒前
23秒前
叶落知秋发布了新的文献求助30
23秒前
橄榄汁柠檬茶完成签到,获得积分20
25秒前
26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
Разработка технологических основ обеспечения качества сборки высокоточных узлов газотурбинных двигателей,2000 1000
Vertebrate Palaeontology, 5th Edition 500
ISO/IEC 24760-1:2025 Information security, cybersecurity and privacy protection — A framework for identity management 500
碳捕捉技术能效评价方法 500
Optimization and Learning via Stochastic Gradient Search 500
Nuclear Fuel Behaviour under RIA Conditions 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 内科学 生物化学 物理 计算机科学 纳米技术 遗传学 基因 复合材料 化学工程 物理化学 病理 催化作用 免疫学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4699638
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4068407
关于积分的说明 12578157
捐赠科研通 3767994
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2080979
邀请新用户注册赠送积分活动 1108882
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 987107