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2d-ultrathin mxene/dOXjade platform for iron chelation chemo-photothermal therapy

Bioactive Materials 2022年第8期7卷 76-85页

作者： Yunjie Xu Yingwei Wang Jusung An Adam C.Sedgwick Mingle Li Jianlei Xie Weibin Hu Jianlong Kang Sajal Sen Axel Steinbrueck Bin Zhang Lijun Qiao Swelm Wageh Jonathan F.Arambula Liping Liu Han Zhang Jonathan L.Sessler Jong Seung Kim Shenzhen Engineering Laboratory of Phosphorene and Optoelectronics International Collaborative Laboratory of 2D Materials for Optoelectronics Science and Technology of Ministry of EducationShenzhen Institute of Translational MedicineDepartment of OtolaryngologyShenzhen Second People’s HospitalThe First Affiliated HospitalCollege of Optoelectronic EngineeringShenzhen UniversityShenzhen518060China department of Chemistry Korea UniversitySeoul02841South Korea department of Hepatobiliary and Pancreatic Surgery Shenzhen People’s HospitalSecond Clinical Medical College of Jinan UniversityShenzhen518020China department of Chemistry The University of Texas at AustinAustinTX78712-1224USA Hunan Key Laboratory of Nanophotonics and devices School of Physics and ElectronicsCentral South University932 South Lushan RoadChangsha410083China Institute of Translation Medicine Shenzhen Second People’s Hospital First Affiliated Hospital of Shenzhen University Shenzhen518035China department of Physics Faculty of ScienceKing Abdulaziz UniversityJeddah21589Saudi Arabia

An increased demand for iron is a hallmark of cancer cells and is thought necessary to promote high cell proliferation,tumor progression and *** makes iron metabolism an attractive therapeutic ***,current iron-based therapeutic strategies often lack effectiveness and can elicit off-target *** report here a dual-therapeutic prodrug,dOXjade,that allows for iron chelation chemo-photothermal cancer *** prodrug takes advantage of the clinically approved iron chelator deferasirox(ExJade®)and the topoisomerase 2 inhibitor,doxorubicin(dOX).Loading dOXjade onto ultrathin 2d Ti_(3)C_(2) mxene nanosheets produces a construct,Ti_(3)C_(2)-PVP@dOXjade,that allows the iron chelation and chemotherapeutic functions of dOXjade to be photo-activated at the tumor sites,while potentiating a robust photothermal effect with photothermal conversion efficiencies of up to 40%.Antitumor mechanistic investigations reveal that upon activation,Ti_(3)C_(2)-PVP@dOXjade serves to promote apoptotic cell death and downregulate the iron depletion-induced iron transferrin receptor(TfR).A tumor pH-responsive iron chelation/photothermal/chemotherapy antitumor effect was achieved both in vitro and in *** results of this study highlight what may constitute a promising iron chelation-based phototherapeutic approach to cancer therapy.

关键词： 2d mxene Nanomedicine Prodrug Iron chelation Photothermal therapy

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基于2d mxene纳米片的载顺铂和咪喹莫特温敏凝胶药物递送系统联合光热治疗肺癌研究

基于2D MXene纳米片的载顺铂和咪喹莫特温敏凝胶药物递送系统联合...

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作者：马雨薇蚌埠医学院

学位级别：硕士

目的:肺癌是全球发病率和致死率较高的恶性肿瘤,手术、放化疗等传统手段的治疗效果不理想,因此需要探索治疗肺癌的新型手段。目前纳米治疗研究虽获得了很大的发展,但是治疗手段简单、副反应大等缺点仍然有待进一步改善。为了实现对肺癌... 详细信息

目的:肺癌是全球发病率和致死率较高的恶性肿瘤,手术、放化疗等传统手段的治疗效果不理想,因此需要探索治疗肺癌的新型手段。目前纳米治疗研究虽获得了很大的发展,但是治疗手段简单、副反应大等缺点仍然有待进一步改善。为了实现对肺癌的有效治疗,我们开发了一种基于近红外触发药物释放的温敏水凝胶局部注射治疗系统。该系统以光热转化能力突出的2d mxene纳米片作为载体负载R837和顺铂(ddP),随后被封装至温敏水凝胶中,构成PEG-mxene@ddP@R837@SHdS(MdR@SHdS),继而将MdR@SHdS原位注射到肿瘤组织中并联合光热治疗。免疫佐剂R837可以通过促进树突状细胞(de ndritic cells,dCs)的成熟继而发挥吞噬肿瘤细胞作用。光热疗法(Photothermal therapy,PTT)通过将光能转化为热能,诱导肿瘤细胞的凋亡和坏死。MdR@S HdS通过局部免疫治疗、化疗和PTT的多手段协同的抗肿瘤治疗,并避免了全身给药导致的肿瘤部位药物低富集、骨髓抑制和免疫相关的不良反应等。方法:采用透射电镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)、相转变温度、近红外热成像等方法对MdR@SHdS的材料特性、光热稳定性及控释特性进行表征。在体外细胞实验中,采用CCK-8法、Edu法和TUNEL评价凝胶系统对Lewis细胞的增殖和凋亡影响。在体内动物实验中,以C57小鼠Lewis移植瘤为模型,使用近红外热成像评估肿瘤部位的光热效应。通过流式细胞仪评估小鼠dCs成熟情况及Cd4和Cd8T细胞的比例。通过记录瘤体生长变化曲线、使用HE和TUNEL对瘤体切片染色,验证MdR@SHdS的体内抗瘤效果。结果:材料表征结果显示,该凝胶系统具有良好的温度敏感性、控释性能且生物相容性好。细胞水平研究表明,MdR@SHdS联合PTT组比单独使用MdR@SHd组有更高的肿瘤细胞增殖抑制作用,促进肿瘤细胞凋亡。在C57小鼠Lewis移植瘤中,MdR@SHdS显示出了良好的光热效应。同时,与对照组相比,MdR@SHdS释放的R837能诱导更多的dCs成熟,发挥有效的免疫抗肿瘤作用。局部免疫治疗、化疗和PTT的联合应用的比单独应用局部免疫治疗或化疗具有更好的抗肿瘤效果。结论:本研究证实了MdR@SHdS成功制备,具有良好生物相容性和联合PTT具有理想的抗瘤效应,为临床治疗肺癌提供了新的潜在治疗手段。

关键词： 2d mxene 药物递送系统水凝胶肺癌

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2d mxene纳米片在肿瘤诊断和治疗中的研究进展

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山东化工 2023年第5期52卷 81-83页

作者：马雨薇江涛何泽来蚌埠医学院第一附属医院安徽蚌埠233000

2d mxene纳米片有高效的光热转化效率和良好的生物安全性等特点,这些优势使其成为近年来肿瘤诊断治疗相关研究的热门材料。本综述介绍了2d mxene纳米片的结构、理化特征,重点介绍了其在光热治疗、药物递送、生物传感及成像等肿瘤诊断和... 详细信息

2d mxene纳米片有高效的光热转化效率和良好的生物安全性等特点,这些优势使其成为近年来肿瘤诊断治疗相关研究的热门材料。本综述介绍了2d mxene纳米片的结构、理化特征,重点介绍了其在光热治疗、药物递送、生物传感及成像等肿瘤诊断和治疗方面的研究进展,讨论了2d mxene纳米材料在生物医学应用中面临的挑战。

关键词： 2d mxene 纳米片光热治疗药物递送肿瘤诊断

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High-performance artificial neurons based on Ag/mxene/GST/Pt threshold switching memristors

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Chinese Physics B 2023年第1期32卷 458-463页

作者：连晓娟付金科高志瑄顾世浦王磊 The College of Integrated Circuit Science and Engineering Nanjing University of Posts and TelecommunicationsNanjing 210023China The National and Local Joint Engineering Laboratory of RF Integration and Micro-Assembly Technology Nanjing University of Posts and TelecommunicationsNanjing 210023China

Threshold switching(TS) memristors can be used as artificial neurons in neuromorphic systems due to their continuous conductance modulation, scalable and energy-efficient properties. In this paper, we propose a low power artificial neuron based on the Ag/mxene/GST/Pt device with excellent TS characteristics, including a low set voltage(0.38 V)and current(200 nA), an extremely steep slope(dec), and a relatively large off/on ratio(> 10^(3)). Besides, the characteristics of integrate and fire neurons that are indispensable for spiking neural networks have been experimentally demonstrated. Finally, its memristive mechanism is interpreted through the first-principles calculation depending on the electrochemical metallization effect.

关键词： memristors artificial neurons 2d mxene Ge_(2)Sb_(2)Te_(5)

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