肿瘤救助领域的要紧挑战在于若何罢了高效杀伤癌细胞并最猛进程减少对健康组织的毁伤。传统疗法（如化疗和放疗）存在反作用大、易产生耐药性等劣势，因此，科学家们正在积极探索更精确、更安全的替代技能。在本征询中，科研团队翻新性地策画了一种富氧空位的二维氧化钼（Mt-VR-MoO 3）半导体纳米材料，并借助其高效光催化性能，通过教唆细胞焦一火（pyroptosis）罢了肿瘤的精确救助。这一战略独创性地将半导体光催化技能与细胞焦一火连合，为癌症救助带来了新的冲突。

近日，上海交通大学电子信息与电气工程学院感知科学与工程学院张宏陆副教授团队和材料科学与工程学院何前军教授、农业与生物学院张欢副教授等相助，在发展新式半导体纳米材料罢了光催化细胞焦一火用于肿瘤救助领域获取要紧发扬。关系后果以“Mitochondria-targeted Photoredox Catalysis Activates Pyroptosis for Effective Tumor Therapy”（线粒体靶向光催化激活细胞焦一火以罢了存效肿瘤救助）为题发表在高水平学术期刊《Advanced Functional Materials》。

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光催化技能因其非侵入性、精确性和光反应可控性，频年来被等闲用于肿瘤救助。但是，现存光催化剂大多局限于可见光区域，或存在生物相容性差、靶向性不及等问题。与此同期，细胞焦一火算作一种陪伴炎性因子开释的细胞法子性归天体式，因其大略引发浩繁的抗肿瘤免疫反应，成为抗癌征询的新热门。但是，若何高效、可控地教唆细胞焦一火一直是一个难点。该征询通过引入富劣势氧化钼半导体材料，凭借其独到的导带与价带结构，展示了在近红外光（NIR-II）区域的优异反应能力，将光催化反应与细胞焦一火机制连合，为肿瘤救助提供了翻新处分决策。

线粒体靶向、反应NIR-II的光催化剂 (Mt-VR-MoO 3) 激活细胞焦一火用于肿瘤救助的默示图

翻新后果

征询团队通过在二维氧化钼纳米片中引入富氧空位（VR-MoO 3），极地面擢升了材料的光电性能。氧空位的存在为材料引入了中间价带，使其在近红外（NIR-II，1064 nm）光照下大略高效生成电子-空穴对，出手一系列氧化归附反应。进一局势，征询东谈主员通过TPP（靶向线粒体的三苯基膦）和HA（透明质酸）修饰，将材料策画为特异性靶向线粒体的纳米光催化剂（Mt-VR-MoO 3）。

光催化剂 (Mt-VR-MoO 3)的形容及光催化性能表征

在NIR-II光映照下，Mt-VR-MoO 3大略催化线粒体中归附型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（NADH）的氧化以及细胞色素c（Cyt c）的归附，从而打扰线粒体电子传递链（Mito-ETC）。这一历程导致活性氧（mtROS）水平显耀升高，线粒体膜电位丧失，通透性调度孔谈（MPTP）怒放，以及细胞色素c开释到细胞质中。最终，这些级联反应触发了Caspase-1和Caspase-3介导的细胞焦一火通路，导致肿瘤细胞的龙套性归天。细胞焦一火的独到之处在于，其不仅径直杀伤癌细胞，还通过开释炎性因子激活免疫系统，进一步增强抗肿瘤效果。

在小鼠乳腺癌模子中，这一材料罢了了高达86.9%的肿瘤滋长遏止率，显耀优于传统帅疗标准。组织学和免疫组化收尾泄漏，Mt-VR-MoO 3救助后，肿瘤组织中与焦一火关系的卵白（如GSDMD、GSDME）的抒发水平显耀升高，证实了这一救助战略顺利教唆了肿瘤细胞的焦一火。此外，生物散播推行标明，该材料在救助后大略通过粪便和尿液赶快排出体外，对平时器官无显然毒性，进一步证实了其优异的生物安全性。

光催化剂 (Mt-VR-MoO 3)在近红外光映照下烦闷癌细胞线粒体电子流导致的线粒体坎坷并引发细胞焦一火的历程

该征询初次将富劣势氧化钼的半导体光催化性能与教唆细胞焦一火的肿瘤救助机制邻接合，独创了一种全新的“光催化-焦一火”抗癌战略。这一策画不仅克服了现存光催化剂的波长死心问题，还通过焦一火机制激活免疫系统，增强了抗癌效果。（起原：上海交大）

发布于：江苏省