【纳米】长春应化所林君/马平安团队：硫空位工程增强压电催化肿瘤治疗

主要观点总结

该文章报道了中国科学院长春应用化学研究所林君研究员、马平安研究员和丁彬彬副研究员团队通过异价取代策略构建硫空位工程的二维Cu@Sn S 2-x纳米片（NSs），用于高效压电催化肿瘤治疗的研究。该工作通过一系列实验和理论计算，证实了Cu@Sn S 2-x NSs在超声（US）刺激下能够产生大量活性氧（ROS），打破肿瘤细胞氧化还原平衡，诱导细胞凋亡。同时，该材料还表现出US增强的肿瘤微环境响应的Fenton-like催化活性和谷胱甘肽（GSH）耗竭能力，进一步加重氧化应激。这项研究为增强压电催化治疗提供了一种有效的硫空位工程策略，为基于半导体的无机压电催化剂的设计和应用提供了新的启发。

关键观点总结

关键观点1: 研究团队通过异价取代策略构建了硫空位工程的二维Cu@Sn S 2-x纳米片（NSs）

该纳米片具有优越的压电性能，能够在超声刺激下产生大量活性氧，打破肿瘤细胞氧化还原平衡，诱导细胞凋亡。

关键观点2: Cu@Sn S 2-x NSs表现出US增强的肿瘤微环境响应的Fenton-like催化活性和谷胱甘肽（GSH）耗竭能力。

这些特性进一步加重氧化应激，增强了其抗癌效果。

关键观点3: 研究团队通过密度泛函理论模拟分析了引入Cu前后Sn S 2的结构变化。

计算结果表明，更大半径的Cu 2+ 取代Sn 4+ 后，会引起原子键长和键角的变化，导致晶格空间中电荷的不规则分布，从而产生压电极化和更高的压电响应。

文章预览

超声（US）介导的压电催化治疗因其组织穿透深、无创性、氧依赖性小等优点在肿瘤治疗应用中备受关注。然而，由于压电响应差、电子-空穴（ e - -h + ）分离效率低以及复杂肿瘤微环境（TME）等限制因素的存在，压电催化治疗的效果仍有待进一步提升。与其他二维压电材料相比，Sn S 2 在理论上被预测具有较高的压电系数（~5 pm/V），且具有高比表面积、高表面原子比和多反应位点等特点，在能量转化和环境治理中得到了广泛应用。然而，其相对较慢的 e - -h + 转移速度和较快的 e - -h + 重组速度，导致的较低的催化效率，极大地限制了其进一步应用。 近期， 中国科学院长春应用化学研究所林君 研究员、 马平安 研究员和 丁彬彬 副研究员团队报道了一种 通过异价取代策略构建硫空位工程的二维Cu@Sn S 2-x 纳米片（NSs），用于高效压电催化肿瘤治疗 (图 ………………………………