研究简介:传统的药物治疗癌症不可避免地会带来毒副作用，并且药物疗效受限于药物剂量。尽管纳米载体的发展在一定程度上改善了这些问题，但仍然存在药物载荷能力有限的挑战。因此，研究者们提出了“无药物治疗”的概念，即不使用传统药物，而是利用纳米催化剂在治疗过程中不断生成治疗性物质，从而实现可持续的治疗效果。研究者开发了一种Z型结构的SnS1.68-WO2.41纳米催化剂。这种催化剂能够在近红外光（NIR）照射下生成JD足球反波胆APP下载化空穴和氢分子，用于联合空穴/氢治疗。SnS1.68具有窄带隙（1.49 eV），能够吸收NIR光并产生JD足球反波胆APP下载；而WO2.41纳米点具有高JD足球反波胆APP下载化能力，能够JD足球反波胆APP下载化肿瘤内的过量谷胱甘肽（GSH），从而破坏肿瘤微环境。在NIR光照射下，WO2.41纳米点产生的热电子通过Z型结构注入到SnS1.68纳米片中，从而实现高效的光催化JD足球反波胆APP下载生成和GSHJD足球反波胆APP下载化。这种联合治疗策略通过消耗GSH和生成JD足球反波胆APP下载，抑制癌细胞的能量代谢，破坏细胞的抗JD足球反波胆APP下载化防御系统，从而诱导肿瘤细胞凋亡。


通过细胞实验验证了SnS1.68-WO2.41纳米催化剂在NIR光照射下的细胞摄取、细胞毒性、对线粒体和DNA的损伤作用，以及对细胞内ATP和ROS水平的影响。本研究提出了一种基于光催化的无药物治疗癌症的新策略，通过联合空穴和氢治疗，实现了高效、低毒的肿瘤治疗效果。这种方法不仅避免了传统药物治疗的毒副作用，还利用了肿瘤内源性物质（如GSH）作为治疗靶点，具有广阔的应用前景。


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丹麦JD足球反波胆APP下载JD足球反波胆APP下载被用于检测JD足球反波胆APP下载的生成。将反应溶液（包含纳米催化剂和10μM的GSH）与检测溶液通过分子量为3000 Dalton的滤膜隔开，以避免纳米颗粒对电极表面光电效应的干扰。通过JD足球反波胆APP下载JD足球反波胆APP下载JD足球反波胆APP下载实时监测JD足球反波胆APP下载的生成情况。JD足球反波胆APP下载JD足球反波胆APP下载测量的JD足球反波胆APP下载生成数据直接证明了SnS1.68–WO2.41纳米催化剂在NIR光照射下能够高效地产生JD足球反波胆APP下载，且生成速率与激光功率密度呈正相关。这一结果验证了纳米催化剂的光催化性能，表明其在光催化JD足球反波胆APP下载生成方面具有高效性和可控性。通过实时监测JD足球反波胆APP下载的生成，证明在无药物辅助的情况下，纳米催化剂能够通过光催化反应产生具有治疗效果的JD足球反波胆APP下载。这为无药物治疗癌症的策略提供了有力的实验支持，展示了该策略在实际应用中的可行性和潜力。JD足球反波胆APP下载的生成与GSH的消耗相结合，为本论文的研究者提供了关于纳米催化剂如何通过联合空穴/氢治疗机制破坏肿瘤细胞能量代谢和抗JD足球反波胆APP下载化防御系统的直接证据。


实验结论


提出了一种基于光催化的无药物治疗癌症的新概念，即利用纳米催化剂在近红外光（NIR）照射下生成JD足球反波胆APP下载化空穴和氢分子，实现联合空穴/氢治疗。这种策略不依赖传统药物，避免了药物治疗带来的毒副作用，同时利用肿瘤内源性物质（如谷胱甘肽，GSH）作为治疗靶点，具有可持续性和高效性。开发了一种Z型结构的SnS1.68-WO2.41纳米催化剂，该催化剂在NIR光照射下能够高效地生成JD足球反波胆APP下载和JD足球反波胆APP下载化GSH。SnS1.68具有窄带隙（1.49 eV），能够吸收NIR光并产生JD足球反波胆APP下载；而WO2.41纳米点具有高JD足球反波胆APP下载化能力，能够JD足球反波胆APP下载化GSH，破坏肿瘤微环境。

图1、NIR激活的Z型SnS1.68–WO2.41纳米催化剂的空穴/JD足球反波胆APP下载联合治疗策略和机制的示意图。

图2、SnS1.68–WO2.41纳米催化剂的形貌、组成和尺寸表征。(a)SEM图像；(b)对应的STEM图像；(c)HADDF图像及元素分布图；(d,e)SnS?.??–WO?.??纳米催化剂的XPS图谱。这些实验均独立重复三次，结果相似。

图3、SnS?.??–WO?.??纳米催化剂的光电特性及NIR光催化JD足球反波胆APP下载生成和GSH消耗性能。(a)UV–VIS–NIR吸收光谱；(b)SnS?和SnS?.??–WO?.??的(αhν)?/?和(αhν)?随能量(hv)变化的带隙曲线；(c)SnS?和SnS?.??–WO?.??在808 nm激光照射下的光电流密度–电压(vs.RHE)曲线；(d)NIR光催化JD足球反波胆APP下载生成和GSH消耗的机制示意图；(e)SnS?.??–WO?.??纳米催化剂在GSH(10μM)水溶液中808 nm激光照射下，不同功率密度条件下的NIR光催化JD足球反波胆APP下载生成行为；(f)808 nm激光照射下，不同功率密度条件下的SnS?.??–WO?.??纳米催化剂的NIR光催化GSH消耗行为。(a,e,f)图中的实验均独立重复三次，结果相似。

图4、SnS1.68–WO2.41纳米催化剂的空穴/JD足球反波胆APP下载联合治疗表现与机制。(a)SnS?.??–WO?.??纳米催化剂在细胞内培养4小时后的摄取行为；(b)在有/无NIR照射(808 nm,0.2或0.5 W/cm?,10分钟)的条件下，SnS?.??–WO?.??纳米催化剂对4T1细胞的细胞毒性(n=5个生物学独立样本)；(c)在有/无NIR照射条件下，SnS?.??–WO?.??处理的4T1细胞内ATP水平的监测(n=6个生物学独立样本)；(d)ROS水平的监测(n=6个生物学独立样本)；(e)SnS?.??–WO?.??+NIR处理对线粒体的影响(实验独立重复三次，结果相似)；(f)SnS?.??–WO?.??+NIR处理对4T1细胞DNA的影响；(g)基于SnS?.??–WO?.??纳米催化剂的空穴/JD足球反波胆APP下载联合治疗的机制示意图。

图5、SnS1.68–WO2.41纳米催化剂的体内空穴/JD足球反波胆APP下载联合治疗表现。(a)4T1肿瘤体积的监测；(b)经22天治疗后提取的4T1肿瘤的重量；(c)4T1肿瘤的大小(n=5个生物学独立样本)；(d)对纳米催化剂处理的小鼠，在NIR照射(20分钟,0.5 W/cm?)前后的肿瘤内H?、ATP、GSH和ROS水平(n=5个生物学独立样本)；(e)HE染色的肿瘤组织切片。


结论与展望


许多纳米载体被开发出来，在一定程度上改善了药物的副作用和药效限制，但药物治疗仍不可避免地带来毒副作用和药效有限的问题。在这项工作中，研究人员提出了一种无药物治疗的概念，并将其定义为一种治疗方法，在治疗过程中不使用传统的有毒药物，也不消耗治疗剂，但具有源源不断的治疗能力，最大化治疗效果。通过一锅法开发了Z型结构SnS1.68–WO2.41纳米催化剂，实现了NIR光催化生成孔和氢分子的联合孔/氢治疗。WO2.41纳米点通过Z型路径轻松产生大量热电子，并将其注入对NIR敏感的SnS1.68纳米片，从而实现高效的NIR光催化。SnS1.68–WO2.41纳米催化剂在体内外均表现出可控的NIR光催化JD足球反波胆APP下载生成和GSHJD足球反波胆APP下载化，并通过抑制癌细胞能量代谢、提高肿瘤内ROS水平和诱导DNA损伤有效杀死癌细胞和抑制肿瘤生长。JD足球反波胆APP下载JD足球反波胆APP下载测量的JD足球反波胆APP下载生成数据直接证明了SnS1.68–WO2.41纳米催化剂在NIR光照射下能够高效地产生JD足球反波胆APP下载，且生成速率与激光功率密度呈正相关。实时监测JD足球反波胆APP下载的生成，能够证明在无药物辅助的情况下，纳米催化剂能够通过光催化反应产生具有治疗效果的JD足球反波胆APP下载。通过无药物治疗策略，纳米催化剂在癌症治疗的疗效和生物安全性方面获得了显著好处。总的来说，基于催化剂的无药物联合治疗策略是一种有前景的临床癌症治疗方法。提出的基于催化的无药物治疗策略为实现癌症治疗的高效性和低毒性开辟了一条新途径。