富氧空位BiO2

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哈尔滨，5月15日，中新网 （李英超）哈尔滨工程大学周一宣布，学校材料化学院盖世利教授和无机功能材料应用基础研究团队揭示了一种新的精确高效的“压电催化”抗癌治疗机制，该团队开发了BiO_2-x纳米片首次应用于癌症压电催化治疗、酶催化治疗和声热治疗的协同作用。与高毒性化疗药物相比，催化肿瘤治疗高效、特异性强、安全性高，动态控制更稳定、高效的氧化还原反应结果，为压电材料靶向肿瘤治疗的设计提供了新的思路。

恶性肿瘤的发病率逐年上升，已成为人类健康的最大敌人。目前，安全高效的治疗方法的发展已成为人们关注的热点问题。

近三年来，压电催化治疗已成为一个新的研究热点。其主要机制是响应肿瘤部位特殊的内场微环境或外源性激光和超声波作用场，利用无毒/低毒纳米材料引起肿瘤原位催化反应，有效实现肿瘤细胞的氧化损伤和细胞死亡。

但在实际探索中，压电催化治疗研究仍处于起步阶段，由于纳米材料获得的能量不足以启动氧化还原反应，治疗效率仍较低。

盖世利及其团队从材料结构设计入手，利用缺陷工程策略制备了富含氧空间的BiO_2-x纳米片首次应用于癌症的压电催化治疗、酶催化治疗和声热治疗。

BiO_2-x纳米片注入体内后，似乎在生病部位穿上了“装甲”。在超声激活条件下，“装甲”启动，形成强大的内置电场，加速电子与空穴位的分离，然后催化有毒羟基自由基、超氧阴离子等活性氧物种，达到肿瘤清除的目的。根据有限元建模模拟，内置电场可以调节能源带结构，使有毒活性氧的产生具有更多的能量优势。

目前，实验结果仅在小动物实验中得到验证。“临床应用仍然需要大量的试验。然而，可以肯定的是，我们找到了一种新的方法来提高肿瘤治疗的效率和安全性，这是正确的研究方向。盖世利认为，这项研究工作有效地支持了学校材料科学和“医学工作者”跨学科的快速发展，对超声引导抗癌治疗剂的设计、制备、机制突破和疗效评价具有重要参考意义，拓展了新的研发路径。

最近，这一创新成果是“富氧空间BiO”_2-x材料领域顶级期刊《先进材料》以压电催化、声热和酶催化治疗为题发表(Advanced Materials)上。