钛基量子点用于催化
作者:NG体育 发布时间:2022-08-09 10:17:12
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众所周知,对于****,传统的化学**和物理**都存在严重的副作用,阻碍了其在实际临床**中的应用。近日,基于微酸性和过量过氧化氢的特定**微环境,利用**内部催化反应的纳米催化**成为前沿且备受关注。其中,研究的铁基纳米催化剂可特异性响应**的弱酸性细胞内环境,释放Fe2+并引发芬顿反应,产生•OH触发细胞凋亡并****。然而,在弱酸性**环境中,Fe2+催化的芬顿反应的反应速率较低,导致•OH形成缓慢。除此之外,众多抗**复合纳米制剂的潜在毒性值得关注。因此,如何找到更高催化活性和更安全的纳米制剂,是人们一直追求的目标。
近日,山东大学晶体材料研究所陶绪堂课题组通过自主设计的“微爆炸法”获得了无氧化MXene-Ti3C2Tx量子点,提出可将钛基二维晶体材料用于****,并与刘宏教授课题组合作发现其具有较强的类芬顿反应特性。反应式如下:
Ti3+ + H2O2= Ti4+ + (OH)- + •OH
由于剥离的MXene-Ti3C2Tx具有易于被氧化的特性,尤其是被缩小到小的尺寸成为量子点时,更加容易被氧化。因此,在无氧化MXene-Ti3C2Tx量子点的制备上存在困难。制备过程应避免高温或制备时间较长。该研究团队设计了“微爆炸”法,将液氮插层Ti3C2Tx,然后加入热的去离子水。利用温差引起微爆炸破坏其微观结构,产生量子点。该方法简单快捷,易于操作。所获得的量子点中存在大量Ti3+,具有较高的催化活性。在模拟**微酸环境中,相比Fe2+,该钛基量子点具有更高的催化活性。
对正常器官和组织**性是纳米材料用于生物医疗的基础。钛基材料具有良好生物相容性,已应用于临床**与食品工业领域。体内体外实验证明,所制备的无氧化MXene-Ti3C2Tx量子点无论对正常细胞还是组织器官均表现良好的生物相容性。细胞实验显示MXene-Ti3C2Tx对宫颈**和****均有强烈的杀伤能力,体现了**的抗**效果。针对恶性化程度较高的HeLa基荷瘤鼠的体内**,MXene-Ti3C2Tx量子点通过直接杀伤**细胞与破坏**微血管阻断饥饿**细胞的双重功能,表现出****的****能力,****率仍为91.9%。同时对正常组织和血管无损伤作用。相信以这种钛基类芬顿反应为基础的****方式潜力巨大,为实现**的**,****提供了一条新的道路。
相关结果以“Nonoxidized MXene Quantum Dots Prepared by Microexplosion Method for Cancer Catalytic Therapy”为题,在线发表在Advanced Functional Materials(DOI: 10.1002/adfm.202000308)上。