超声介导的压电催化肿瘤治疗因其显著的组织穿透能力、无创性和较低的氧依赖性而备受关注。然而，压电催化治疗的效率仍会受到压电响应不足、电子-空穴(e^-−h⁺)对分离效率低以及复杂的肿瘤微环境(TME)等问题的影响。有鉴于此，中国科学院长春应化所林君研究员、马平安研究员和丁彬彬研究员通过Cu²⁺对Sn⁴⁺的异价取代策略构建了一种具有增强的压电效应的超薄二维(2D)硫空位工程化(S_v-engineered)Cu@SnS_2−x纳米片(NS)。

本文要点：

（1）Cu²⁺离子的引入不仅会导致晶体结构发生变化以增加极化，而且能够产生丰富的S_v，使能带隙从2.16 eV减小到1.62 eV，并抑制e^-−h⁺对的重组，协同促进US辐照下的活性氧物种生成。

（2）研究发现，Cu@SnS_2−x能够表现出US增强、对TME响应的类芬顿催化活性和谷胱甘肽消耗能力，以进一步加剧氧化应激。体内外实验结果表明，S_v工程化Cu@SnS_2−x纳米颗粒可以显著杀伤肿瘤细胞，能够通过高生物相容性的方式实现有效的压电催化肿瘤治疗。综上所述，该研究工作为实现超声催化治疗开辟了一条新的途径，有望进一步拓展二维压电材料的应用范围。

Xinyu Ma. et al. Sulfur-Vacancy-Engineered Two-Dimensional Cu@SnS_2−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