腫瘤的免疫原性較差和免疫細胞浸潤不足等問題會嚴重影響免疫治療的效果，這也凸顯了誘導免疫原性細胞死亡和激活免疫系統對于實現更好的免疫治療效果的重要性。有鑒于此，哈爾濱工程大學楊飄萍教授、賀飛教授和中國科學院長春應化所林君研究員設計并構建了具有豐富銅空位的鐵電Bi2CuO4納米顆粒(BCO-VCu)，并將其用于實現鐵電增強的細胞凋亡、銅死亡和免疫治療。
本文要點：
（1）在該結構中，空位抑制的電子-空穴對重組和鐵電極化導致的能帶彎曲能夠產生較高的催化活性，進而可以觸發活性氧物種的爆發生成，以誘導細胞凋亡。研究發現，細胞凋亡產生的細胞碎片可作為抗原以激活T細胞。
（2）此外，鐵電催化產生的電荷使得該納米藥物能夠作為打開細胞膜的“智能開關”，以促進細胞對納米材料的內吞作用，并關閉Cu+外流途徑以引起銅死亡，從而可以通過三磷酸腺苷含量的減少觸發產生強烈的免疫應答。研究者也通過核糖核酸轉錄檢測揭示了與免疫應答激活相關的通路。綜上所述，該研究開發了一種利用鐵電半導體誘導細胞凋亡和銅死亡來增強免疫治療效果的可行策略。
Yaqian Du. et al. A Vacancy-Engineering Ferroelectric Nanomedicine for Cuproptosis/Apoptosis Co-Activated Immunotherapy. Advanced Materials. 2024
DOI: 10.1002/adma.202403253
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202403253
