癌症在不断的威胁着人类的生命健康,越来越多的治疗策略已经被开发出来。传统的化疗、手术切除和放疗等手段由于药物的靶向性差、毒副作用大以及复发率高等问题导致治疗效果不理想。压电催化治疗是在机械能的触发下,通过释放电子-空穴参与氧化还原反应产生具有高氧化电位的活性氧物质,导致肿瘤部位的氧化应激增加从而损伤肿瘤细胞;产生的氧气有效的缓解了肿瘤部位的乏氧状态,降低了缺氧诱导因子的表达。压电催化治疗具有高组织穿透深度、无创和治疗效率高等优点,基于压电催化治疗产生的活性物质用于杀伤肿瘤已经成为了肿瘤治疗的新策略。铁酸铋(BiFeO_3)是一种传统的铁电半导体材料,具有良好的压电催化性能。在超声刺激下,BiFeO_3通过压电催化分解水实现氧气与活性氧的生成;同时内部会形成内置电场,导致能带弯曲,使电子空穴不易复合,有利于活性氧物质的产生。达沙替尼(DAS)是一种抗肿瘤药物并能降低胶原蛋白含量来抑制细胞质基质合成,从而降低肿瘤间质固体压力使药物渗透到肿瘤深层,打破了药物递送的屏障。透明质酸(HA)是一种酸性粘多糖,是细胞外基质的主要成分,HA可以与肿瘤细胞高表达的CD44受体结合提高药物的靶向性以及生物相容性。本研究以具有压电催化性能的BiFeO_3纳米片为基底,通过负载化疗药物DAS,并修饰透明质酸HA,构建了BiFeO_3/DAS@HA纳米载药系统,进一步研究纳米药物的体内和体外肿瘤治疗机制及其作用效果。首先通过水热法合成了压电材料铁酸铋纳米片;然后通过静电吸附将达沙替尼(DAS)负载到BiFeO_3纳米片上;接着修饰透明质酸(HA)提高药物的靶向能力和生物相容性,最后构建出纳米药物递送系统(BiFeO_3/DAS@HA)。HA可以与肿瘤细胞高表达的CD44受体相结合,实现了药物在肿Biorefinery approach瘤部位的有效积累。当BiFeO_3/DAS@HA到达肿瘤区域时,在超声(US)的激发下,电子与空穴发生分离,空穴与肿瘤部位的水发生氧化反应产生羟基自由基(·OH)并降低了肿瘤间质液体压力,电子可以将氧气转化为超氧阴离子自由基(·O2~-),进一步与空穴反应生成单线态氧(~1O2)从而诱导肿瘤细胞凋亡;产生的氧气改善了肿瘤部位缺氧的环境降低了缺氧诱导因子的表达;而DAS作为化疗药物可以杀伤肿瘤细胞,同时降低胶原蛋白的含量抑制细胞外基质(ECM)合成,降低了肿瘤间质固体压力,促使更多的药物到达肿瘤深层区域,提高了纳米药物的渗透效率。BiFeO_3/selleck NMRDAS@HA在体外实验和体内治C59 molecular weight疗中表现出优异的抗肿瘤效果,BiFeO_3/DAS@HA组在US的作用下细胞凋亡率最高,小鼠的肿瘤生长明显受到抑制。综上所述,该设计通过降低肿瘤间质压力实现了压电催化疗法与化疗协同的治疗策略来提高抗肿瘤效果。