摩擦电场介导的铜死亡诱导贴片:抑制黑色素瘤复发的创新疗法

《Matter》:A triboelectric-field-mediated cuproptosis induction patch for melanoma recurrence suppression

【字体: 时间:2025年04月01日 来源:Matter 17.3

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  针对黑色素瘤术后高复发率及铜死亡疗法中铜蓄积不足的难题,研究人员开发了一种柔性自供电摩擦电纳米发电机(TENG)贴片(TIP),通过摩擦电场增强铜掺杂碳纳米颗粒(Cu(II)-NC NPs)的细胞内摄取,显著促进活性氧(ROS)生成和谷胱甘肽(GSH)耗竭,在小鼠模型中有效抑制肿瘤复发,为便携式癌症治疗提供新范式。

  皮肤黑色素瘤作为高侵袭性恶性肿瘤,其术后复发问题亟待解决。研究者创新性地将超薄摩擦电纳米发电机(TENG)与铜负载氮掺杂碳纳米颗粒(Cu(II)-NC NPs)整合,开发出自供电治疗贴片。实验证实,摩擦电场可显著改变细胞膜通透性,促进Cu(II)-NC NPs内化,使细胞内铜浓度提升3.2倍。这种铜超载引发线粒体功能障碍,同步激活羟基自由基(·OH)爆发性生成(?OH产量增加217%)和GSH耗竭(GSH水平下降78%),形成铜死亡-氧化应激协同效应。在肿瘤不完全切除小鼠模型中,该贴片使复发率降低91%,且无需外部电源,为穿戴式肿瘤治疗开辟了新途径。分子动力学模拟进一步揭示,电场通过改变磷脂双分子层电势(ΔΨ=-140mV)来增强膜流动性,为纳米颗粒跨膜运输提供理论依据。

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