超声（US）触发的声动力学疗法（SDT）能够对较大的体内肿瘤进行无创治疗，引起了广泛的关注。为了改善对SDT的治疗反应，需要更有效和稳定的声敏剂。

近日，苏州大学程亮教授和刘庄教授课题组制备了具有极大改善声敏性和类Fenton催化活性的超微一氧化钛纳米棒（TiO _{1 + x} NR），并应用于提高声动力疗法的治疗效果。

示意图

本文要点

1） 研究人员成功制备了具有超微棒状结构的TiO _{1 + x} 纳米粒，并用聚乙二醇（PEG）进行修饰。与传统的TiO ₂纳米粒声敏剂相比，这种PEG-TiO _{1 + x} 纳米棒具有缺氧结构，从而更加有效地产生超声诱导的活性氧（ROS），因此它可以作为电荷陷阱，限制了超声触发的电子-空穴对的重组。

2）这种PEG-TiO _{1 + x} 纳米棒还表现出类似辣根过氧化物酶的纳米酶活性，并且可以从肿瘤的内源H ₂ O ₂中产生羟基自由基（•OH），从而实现化学动力治疗（CDT）。

图 | PEG-TiO _{1 + x} 纳米棒的声动力疗法和化学动力治疗性质

3）这种PEG-TiO _{1 + x} 纳米棒在静脉注射后能有效地被动保留在肿瘤中，因此在超声治疗中可以用作声敏剂和化学动力治疗剂，可以高效消除肿瘤。小鼠模型实验结果显示，在治疗小鼠体内没有发现明显的长期毒性。

图 | PEG-TiO _{1 + x} 纳米棒体内实验效果

图 | PEG-TiO _{1 + x} 纳米棒体内安全性评估

综上，这项研究工作成功制备了一种新型的基于钛的纳米结构，具有良好的肿瘤声动力治疗效果。

参考文献：

Xianwen Wang et al. Ultrafine Titanium Monoxide (TiO_1+x) Nanorods for Enhanced Sonodynamic Therapy. J. Am. Chem. Soc. 2020.

https://doi.org/10.1021/jacs.9b10228