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Piezoelectric Analgesia Blocks Cancer‐Induced Bone Pain
Advanced Materials ( IF 27.4 ) Pub Date : 2024-07-24 , DOI: 10.1002/adma.202403979 Yifei Yin 1, 2, 3, 4 , Peiran Zhao 5 , Xianyun Xu 6 , Bangguo Zhou 2, 3, 4 , Jian Chen 5 , Xingwu Jiang 5 , Yanyan Liu 5 , Yelin Wu 4 , Wenwen Yue 2, 3, 4 , Huixiong Xu 1 , Wenbo Bu 5
Advanced Materials ( IF 27.4 ) Pub Date : 2024-07-24 , DOI: 10.1002/adma.202403979 Yifei Yin 1, 2, 3, 4 , Peiran Zhao 5 , Xianyun Xu 6 , Bangguo Zhou 2, 3, 4 , Jian Chen 5 , Xingwu Jiang 5 , Yanyan Liu 5 , Yelin Wu 4 , Wenwen Yue 2, 3, 4 , Huixiong Xu 1 , Wenbo Bu 5
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The manipulation of cell surface receptors’ activity will open a new frontier for drug development and disease treatment. However, limited by the desensitization of drugs, effective physical intervention strategy remains challenging. Here, the controllable internalization of transient receptor potential vanilloid 1 (TRPV1) on neural cells by local piezoelectric field is reported. Single‐cell‐level local electric field is construct by synthesizing piezoelectric BiOIO3 nanosheets (BIONSs). Upon a mild ultrasound of 0.08 W cm−2 , an electric field of 15.29 µV is generated on the surface of BIONSs, further inducing TRPV1 internalization in 5 min. The as‐downregulated TRPV1 expression results in the reduction of Ca2+ signal in a spinal neuron and the inhibition of the activity of wide range dynamic neurons, therefore effectively preventing the transmission of cancer‐induced bone pain (CIBP). This strategy not only charts a new course for CIBP alleviation, but also introduces a promising nanotechnology for regulating cell surface receptors, showing significant potential in neuropathological and receptor‐related diseases.
中文翻译：
压电镇痛可阻止癌症引起的骨痛
细胞表面受体活性的操纵将为药物开发和疾病治疗开辟新领域。然而，受限于药物脱敏作用，有效的物理干预策略仍然具有挑战性。在此，报道了通过局部压电场对神经细胞的瞬时受体电位香草酸 1 (TRPV1) 的可控内化。通过合成压电 BiOIO3 纳米片（BIONS）构建单细胞级局部电场。在 0.08 W cm−2 的温和超声下，BIONS 表面产生 15.29 µV 的电场，在 5 分钟内进一步诱导 TRPV1 内化。 TRPV1表达下调导致脊髓神经元中Ca2+信号减少并抑制大范围动态神经元的活性，从而有效防止癌症引起的骨痛（CIBP）的传播。该策略不仅为缓解 CIBP 开辟了一条新路线，而且还引入了一种有前途的调节细胞表面受体的纳米技术，在神经病理学和受体相关疾病方面显示出巨大的潜力。
更新日期：2024-07-24
中文翻译：
压电镇痛可阻止癌症引起的骨痛
细胞表面受体活性的操纵将为药物开发和疾病治疗开辟新领域。然而，受限于药物脱敏作用，有效的物理干预策略仍然具有挑战性。在此，报道了通过局部压电场对神经细胞的瞬时受体电位香草酸 1 (TRPV1) 的可控内化。通过合成压电 BiOIO3 纳米片（BIONS）构建单细胞级局部电场。在 0.08 W cm−2 的温和超声下，BIONS 表面产生 15.29 µV 的电场，在 5 分钟内进一步诱导 TRPV1 内化。 TRPV1表达下调导致脊髓神经元中Ca2+信号减少并抑制大范围动态神经元的活性，从而有效防止癌症引起的骨痛（CIBP）的传播。该策略不仅为缓解 CIBP 开辟了一条新路线，而且还引入了一种有前途的调节细胞表面受体的纳米技术，在神经病理学和受体相关疾病方面显示出巨大的潜力。
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