ZUSAMMENFASSUNG 2D-Piezoelektrische Materialien wurden als neuartige Alternative als Sonosensibilisierer für die Sonopiezoelektrische Therapie eingesetzt. Jedoch sind die unzureichende piezoelektrische Antwort und die begrenzte ROS-Generierungseffizienz ernsthafte Engpässe für die praktische Anwendung. Hier wird ein ultradünner, defektreicher piezoelektrischer Sonosensibilisierer hergestellt, indem Mn in ein geschichtetes Doppelhydroxid dotiert wird, um seine piezoelektrische Antwort und den Effekt der sonopiezoelektrischen Therapie zu verbessern. Theoretische Berechnungen und experimentelle Ergebnisse zeigen, dass die Mn-Dotierung nicht nur Gitterverzerrungen und die Umverteilung der Oberflächenladung induziert, was zu einer verbesserten piezoelektrischen Antwort führt, sondern auch die elektronische Struktur moduliert, um reichlich defekte aktive Stellen zu erzeugen, die die Erzeugung freier Ladungen durch Hemmung der Elektron-Loch-Rekombination fördern. Bei US-Bestrahlung zeigt der Sonosensibilisierer eine signifikant erhöhte Kapazität zur Erzeugung reaktiver Sauerstoffspezies (ROS). Darüber hinaus katalysiert dieser Sensibilisierer aufgrund seiner katalaseähnlichen enzymatischen Aktivität, die durch die Mn-Dotierung induziert wird, endogenes H2O2 in O2 im Tumormikroumfeld und fördert somit weiter die Erzeugung von 1O2 unter US-Bestrahlung. Außerdem zeigt der Sonosensibilisierer eine verbesserte peroxidaseähnliche Aktivität, wahrscheinlich weil die Mn-Dotierung eine negative Verschiebung des d-Bandzentrums induziert und die Energiebarrieren der Reaktionszwischenprodukte senkt. Daher führt das Material sowohl zu Apoptose als auch zu Ferroptose aufgrund der angesammelten ROS und eines verringerten GPX4-Spiegels, was zu einem verbesserten therapeutischen Ergebnis führt.
Yang et al. (Sun,) untersuchten diese Frage.