 |
 |
 |
 |
 |
 |
||
 |
 |
 |
 |
 |
| 1 | 1/1 | 返回列表 |
| 查看: 987 | 回復(fù): 0 | |||
yexuqing木蟲之王 (文學(xué)泰斗)
太陽(yáng)系系主任
|
[交流]
上海交大張宏陸團(tuán)隊(duì)在發(fā)展新型半導(dǎo)體納米材料實(shí)現(xiàn)癌癥治療方面取得進(jìn)展
|
|
上海交大張宏陸團(tuán)隊(duì)在發(fā)展新型半導(dǎo)體納米材料實(shí)現(xiàn)癌癥治療方面取得進(jìn)展 2024年12月04日 責(zé)任編輯：曾添一 劉佳欣 近日，上海交通大學(xué)電子信息與電氣工程學(xué)院感知科學(xué)與工程學(xué)院張宏陸副教授團(tuán)隊(duì)和材料科學(xué)與工程學(xué)院何前軍教授、農(nóng)業(yè)與生物學(xué)院張歡副教授等合作，在發(fā)展新型半導(dǎo)體納米材料實(shí)現(xiàn)光催化細(xì)胞焦亡用于腫瘤治療領(lǐng)域取得重要進(jìn)展。相關(guān)成果以“Mitochondria-targeted Photoredox Catalysis Activates Pyroptosis for Effective Tumor Therapy”（線粒體靶向光催化激活細(xì)胞焦亡以實(shí)現(xiàn)有效腫瘤治療）為題發(fā)表在高水平學(xué)術(shù)期刊《Advanced Functional Materials》。 圖片1.png 研究背景 腫瘤治療領(lǐng)域的重大挑戰(zhàn)在于如何實(shí)現(xiàn)高效殺傷癌細(xì)胞并最大程度減少對(duì)健康組織的損害。傳統(tǒng)療法（如化療和放療）存在副作用大、易產(chǎn)生耐藥性等缺陷，因此，科學(xué)家們正在積極探索更精準(zhǔn)、更安全的替代技術(shù)。在本研究中，科研團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新性地設(shè)計(jì)了一種富氧空位的二維氧化鉬（Mt-VR-MoO3）半導(dǎo)體納米材料，并借助其高效光催化性能，通過誘導(dǎo)細(xì)胞焦亡（pyroptosis）實(shí)現(xiàn)腫瘤的精準(zhǔn)治療。這一策略開創(chuàng)性地將半導(dǎo)體光催化技術(shù)與細(xì)胞焦亡結(jié)合，為癌癥治療帶來(lái)了新的突破。 光催化技術(shù)因其非侵入性、精準(zhǔn)性和光響應(yīng)可控性，近年來(lái)被廣泛用于腫瘤治療。然而，現(xiàn)有光催化劑大多局限于可見光區(qū)域，或存在生物相容性差、靶向性不足等問題。與此同時(shí)，細(xì)胞焦亡作為一種伴隨炎性因子釋放的細(xì)胞程序性死亡形式，因其能夠激發(fā)強(qiáng)大的抗腫瘤免疫反應(yīng)，成為抗癌研究的新熱點(diǎn)。然而，如何高效、可控地誘導(dǎo)細(xì)胞焦亡一直是一個(gè)難點(diǎn)。該研究通過引入富缺陷氧化鉬半導(dǎo)體材料，憑借其獨(dú)特的導(dǎo)帶與價(jià)帶結(jié)構(gòu)，展示了在近紅外光（NIR-II）區(qū)域的優(yōu)異響應(yīng)能力，將光催化反應(yīng)與細(xì)胞焦亡機(jī)制結(jié)合，為腫瘤治療提供了創(chuàng)新解決方案。 圖片2新.png 線粒體靶向、響應(yīng)NIR-II的光催化劑 (Mt-VR-MoO3) 激活細(xì)胞焦亡用于腫瘤治療的示意圖 創(chuàng)新成果 研究團(tuán)隊(duì)通過在二維氧化鉬納米片中引入富氧空位（VR-MoO3），極大地提升了材料的光電性能。氧空位的存在為材料引入了中間價(jià)帶，使其在近紅外（NIR-II，1064 nm）光照下能夠高效生成電子-空穴對(duì)，驅(qū)動(dòng)一系列氧化還原反應(yīng)。進(jìn)一步地，研究人員通過TPP（靶向線粒體的三苯基膦）和HA（透明質(zhì)酸）修飾，將材料設(shè)計(jì)為特異性靶向線粒體的納米光催化劑（Mt-VR-MoO3）。 圖片3.png 光催化劑 (Mt-VR-MoO3)的形貌及光催化性能表征 在NIR-II光照射下，Mt-VR-MoO3能夠催化線粒體中還原型煙酰胺腺嘌呤二核苷酸（NADH）的氧化以及細(xì)胞色素c（Cyt c）的還原，從而干擾線粒體電子傳遞鏈（Mito-ETC）。這一過程導(dǎo)致活性氧（mtROS）水平顯著升高，線粒體膜電位喪失，通透性轉(zhuǎn)換孔道（MPTP）開放，以及細(xì)胞色素c釋放到細(xì)胞質(zhì)中。最終，這些級(jí)聯(lián)反應(yīng)觸發(fā)了Caspase-1和Caspase-3介導(dǎo)的細(xì)胞焦亡通路，導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞的破裂性死亡。細(xì)胞焦亡的獨(dú)特之處在于，其不僅直接殺傷癌細(xì)胞，還通過釋放炎性因子激活免疫系統(tǒng)，進(jìn)一步增強(qiáng)抗腫瘤效果。 在小鼠乳腺癌模型中，這一材料實(shí)現(xiàn)了高達(dá)86.9%的腫瘤生長(zhǎng)抑制率，顯著優(yōu)于傳統(tǒng)治療方法。組織學(xué)和免疫組化結(jié)果顯示，Mt-VR-MoO3治療后，腫瘤組織中與焦亡相關(guān)的蛋白（如GSDMD、GSDME）的表達(dá)水平顯著升高，證明了這一治療策略成功誘導(dǎo)了腫瘤細(xì)胞的焦亡。此外，生物分布實(shí)驗(yàn)表明，該材料在治療后能夠通過糞便和尿液迅速排出體外，對(duì)正常器官無(wú)明顯毒性，進(jìn)一步證明了其優(yōu)異的生物安全性。 圖片4新.png 光催化劑 (Mt-VR-MoO3)在近紅外光照射下擾亂癌細(xì)胞線粒體電子流導(dǎo)致的線粒體破壞并引發(fā)細(xì)胞焦亡的過程 該研究首次將富缺陷氧化鉬的半導(dǎo)體光催化性能與誘導(dǎo)細(xì)胞焦亡的腫瘤治療機(jī)制相結(jié)合，開創(chuàng)了一種全新的“光催化-焦亡”抗癌策略。這一設(shè)計(jì)不僅克服了現(xiàn)有光催化劑的波長(zhǎng)限制問題，還通過焦亡機(jī)制激活免疫系統(tǒng)，增強(qiáng)了抗癌效果。 研究團(tuán)隊(duì) 上海交通大學(xué)電子信息與電氣工程學(xué)院感知學(xué)院張宏陸副教授、農(nóng)業(yè)與生物學(xué)院張歡副教授及材料科學(xué)與工程學(xué)院/氫科學(xué)中心何前軍教授為論文的共同通訊作者，聯(lián)合培養(yǎng)博士生招斌為論文第一作者，該研究工作得到了化學(xué)化工學(xué)院樊春海院士的建議和支持，并受到國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金和上海市浦江人才計(jì)劃等項(xiàng)目的資助。 張宏陸團(tuán)隊(duì)長(zhǎng)期致力于設(shè)計(jì)框架核酸用于單分子生物感知、DNA存儲(chǔ)與計(jì)算、人工智能與合成生物等研究，相關(guān)研究成果以第一/通訊作者發(fā)表于《Nature Communications》《PNAS》《Matter》《Nature Protocols》等高水平學(xué)術(shù)期刊，申請(qǐng)發(fā)明專利十余項(xiàng)。歡迎感興趣的本科生和研究生加入！ 原文鏈接 https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1002/adfm.202417681 作者：電子信息與電氣工程學(xué)院 供稿單位：電子信息與電氣工程學(xué)院 |
回復(fù)此樓» 猜你喜歡
提取腫瘤組織消化后得到的腫瘤細(xì)胞死亡率過高
已經(jīng)有0人回復(fù)
-
WoS一區(qū)Frontiers in Genome Editing基因編輯方法與應(yīng)用方向?qū)ｎ}邀稿（影響因子4.9）
已經(jīng)有0人回復(fù)
-
藥理學(xué)論文潤(rùn)色/翻譯怎么收費(fèi)?
已經(jīng)有236人回復(fù)
-
WoS一區(qū)Frontiers in Genome Editing基因編輯方法與應(yīng)用方向?qū)ｎ}邀稿（影響因子4.9）
已經(jīng)有0人回復(fù)
-
WoS一區(qū)Frontiers in Genome Editing基因編輯方法與應(yīng)用方向?qū)ｎ}邀稿（影響因子4.9）
已經(jīng)有0人回復(fù)
-
WoS一區(qū)Frontiers in Genome Editing基因編輯方法與應(yīng)用方向?qū)ｎ}邀稿（影響因子4.9）
已經(jīng)有0人回復(fù)
-
跪求一支AAV293細(xì)胞
已經(jīng)有1人回復(fù)
-
廣西醫(yī)科大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院自身免疫病課題組招收基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)、藥學(xué)和生物學(xué)等專業(yè)的研究生
已經(jīng)有7人回復(fù)
-
[學(xué)習(xí)資料分享] FAERS數(shù)據(jù)庫(kù)的不良反應(yīng)挖掘(頻數(shù)法/貝葉斯法)
已經(jīng)有1人回復(fù)
-
招收醫(yī)學(xué)、基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)類調(diào)劑研究生
已經(jīng)有0人回復(fù)
-
是否屬于脾腎陽(yáng)虛證
已經(jīng)有0人回復(fù)
» 本主題相關(guān)商家推薦: (我也要在這里推廣)
相關(guān)版塊跳轉(zhuǎn)
我要訂閱樓主 yexuqing 的主題更新
| 1 | 1/1 | 返回列表 |
| 最具人氣熱帖推薦 [查看全部] | 作者 | 回/看 | 最后發(fā)表 | |
|---|---|---|---|---|
|
[基金申請(qǐng)]
 成果系統(tǒng)訪問量大，請(qǐng)15分鐘后再嘗試。由此給您造成的不便，敬請(qǐng)諒解。
+9
|
xhuama 2026-03-02 | 10/500 |
|
|---|---|---|---|---|
|
|
[考研] 0703 總分319求調(diào)劑 +4 | Xinyuu 2026-03-02 | 4/200 |
|
|
|
[考研] 化工專碩調(diào)劑 +4 | 利好利好. 2026-03-03 | 7/350 |
|
|
[考研] 276求調(diào)劑 +8 | 路lyh123 2026-02-28 | 10/500 |
|
|
|
[考研] 085600材料與化工 298 調(diào)劑 +3 | 小西笑嘻嘻 2026-03-03 | 3/150 |
|
|
|
[考研] 材料328求調(diào)劑 +4 | 一個(gè)蘿卜02 2026-03-03 | 4/200 |
|
|
|
[考研] 289求調(diào)劑 +7 | BrightLL 2026-03-02 | 9/450 |
|
|
|
[考研] 一志愿天津大學(xué)085600 319分 材料與化工 金屬方向 求調(diào)劑 +4 | 青科11 2026-03-02 | 4/200 |
|
|
|
[考研] 化工270求調(diào)劑 +10 | 什么名字qwq 2026-03-02 | 10/500 |
|
|
|
[考研] 278求調(diào)劑 +3 | 滿天星11_22 2026-03-02 | 3/150 |
|
|
|
[考研] 化工335求調(diào)劑 +5 | 摸摸貓貓頭 2026-03-02 | 5/250 |
|
|
|
[考研] 清華大學(xué) 材料與化工 353分求調(diào)劑 +5 | awaystay 2026-03-02 | 6/300 |
|
|
|
[考研] 0856調(diào)劑 +10 | 劉夢(mèng)微 2026-02-28 | 10/500 |
|
|
|
[考研] 261求調(diào)劑 +3 | 陸lh 2026-03-01 | 3/150 |
|
|
|
[考研] 材料調(diào)劑 +3 | 恒順自然 2026-03-02 | 3/150 |
|
|
|
[考研] 一志愿鄭大材料學(xué)碩298分，求調(diào)劑 +6 | wsl111 2026-03-01 | 6/300 |
|
|
|
[基金申請(qǐng)]
本子寫完了，給DS兄弟看了，得了92分
+3
|
Doma 2026-03-01 | 7/350 |
|
|
|
[碩博家園] 博士自薦 +7 | 科研狗111 2026-02-26 | 11/550 |
|
|
|
[考研] 290求調(diào)劑 +9 | 材料專碩調(diào)劑； 2026-02-28 | 11/550 |
|
|
|
[考研] 0856材料求調(diào)劑 +4 | 麻辣魷魚 2026-02-28 | 4/200 |
|