【Adv. Mater.】ROS产生效率提升3.9倍，金属掺杂策略制备的CoMo-LDH纳米片有效诱导体外细胞凋亡和体内肿瘤消除

总结：

本研究通过金属掺杂策略制备了富含缺陷的CoMo-LDH纳米片，作为NIR-II光动力治疗的高效光敏剂。特别是，Zn掺杂的CoMo-LDH纳米片在NIR-II激光照射下展现出最佳的光动力治疗性能，显著提高了活性氧（ROS）的产生效率，有效诱导体外细胞凋亡和体内肿瘤消除。

摘要：

本研究报道了一种金属掺杂策略，用于构建富含缺陷的M掺杂非晶CoMo层状双氢氧化物（a-M-CoMo-LDH，M = Mn, Cu, Al, Ni, Mg, Zn）光敏剂（PSs），用于NIR-II光动力治疗（PDT）。研究发现，经酸处理制备的缺陷丰富的a-Zn-CoMo-LDH纳米片在NIR-II 1270 nm激光照射下展现出最佳的PDT性能，其ROS产生活性是原始a-CoMo-LDH的3.9倍，单线态氧量子产率达到1.86，为所有报道的PSs中最高。经聚乙二醇（PEG）修饰后，a-Zn-CoMo-LDH-PEG纳米片可作为有效的无机PS，有效诱导体外细胞凋亡和体内肿瘤消除。转录组测序分析和进一步的分子验证强调了凋亡/p53/AMPK/氧化磷酸化信号通路在a-Zn-CoMo-LDH-PEG诱导的癌细胞凋亡中的关键作用。

研究结果分类展示：

1. 材料合成与表征：

• 通过简单的水热方法合成了M掺杂CoMo-LDH纳米片，并通过酸处理制备了缺陷丰富的a-M-CoMo-LDH纳米片。
• a-Zn-CoMo-LDH纳米片在NIR-II 1270 nm激光照射下展现出最佳的光动力治疗性能。

2. ROS产生效率：

• a-Zn-CoMo-LDH纳米片的ROS产生活性是原始a-CoMo-LDH的3.9倍，单线态氧量子产率达到1.86，为所有报道的PSs中最高。

3. 生物相容性与稳定性：

• PEG修饰后的a-Zn-CoMo-LDH-PEG纳米片展现出良好的分散稳定性和生物相容性。

4. 体外与体内实验：

• a-Zn-CoMo-LDH-PEG纳米片在体外能有效诱导癌细胞凋亡，在体内能有效消除肿瘤。

5. 信号通路分析：

• 转录组测序分析和分子验证表明，凋亡/p53/AMPK/氧化磷酸化信号通路在a-Zn-CoMo-LDH-PEG诱导的癌细胞凋亡中起关键作用。

参考文献

Yang, Y.; Hu, T.; Zhao, K.; Wang, Y.; Zhu, Y.; Wang, S.; Zhou, Z.; Gu, L.; Tan, C.; Liang, R. Metal Doping Enabling Defective CoMo‐Layered Double Hydroxide Nanosheets as Highly Efficient Photosensitizers for NIR‐II Photodynamic Cancer Therapy. Advanced Materials 2024, 2405847. https://doi.org/10.1002/adma.202405847.