超聲介導(dǎo)的壓電催化腫瘤治療因其顯著的組織穿透能力、無創(chuàng)性和較低的氧依賴性而備受關(guān)注。然而，壓電催化治療的效率仍會(huì)受到壓電響應(yīng)不足、電子-空穴(e-?h+)對分離效率低以及復(fù)雜的腫瘤微環(huán)境(TME)等問題的影響。有鑒于此，中國科學(xué)院長春應(yīng)化所林君研究員、馬平安研究員和丁彬彬研究員通過Cu2+對Sn4+的異價(jià)取代策略構(gòu)建了一種具有增強(qiáng)的壓電效應(yīng)的超薄二維(2D)硫空位工程化(Sv-engineered)Cu@SnS2?x納米片(NS)。
本文要點(diǎn)：
（1）Cu2+離子的引入不僅會(huì)導(dǎo)致晶體結(jié)構(gòu)發(fā)生變化以增加極化，而且能夠產(chǎn)生豐富的Sv，使能帶隙從2.16 eV減小到1.62 eV，并抑制e-?h+對的重組，協(xié)同促進(jìn)US輻照下的活性氧物種生成。
（2）研究發(fā)現(xiàn)，Cu@SnS2?x能夠表現(xiàn)出US增強(qiáng)、對TME響應(yīng)的類芬頓催化活性和谷胱甘肽消耗能力，以進(jìn)一步加劇氧化應(yīng)激。體內(nèi)外實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，Sv工程化Cu@SnS2?x納米顆粒可以顯著殺傷腫瘤細(xì)胞，能夠通過高生物相容性的方式實(shí)現(xiàn)有效的壓電催化腫瘤治療。綜上所述，該研究工作為實(shí)現(xiàn)超聲催化治療開辟了一條新的途徑，有望進(jìn)一步拓展二維壓電材料的應(yīng)用范圍。
Xinyu Ma. et al. Sulfur-Vacancy-Engineered Two-Dimensional Cu@SnS2?x Nanosheets Constructed via Heterovalent Substitution for High-Efficiency Piezocatalytic Tumor Therapy. Journal of the American Chemical Society. 2024
DOI: 10.1021/jacs.4c04385
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.4c04385
