压电催化疗法是一种新型的治疗策略，它使用机械能来驱动催化反应来产生细胞毒性活性氧（ROS），由于其高组织穿透以及精准的能量转化，有望替代传统的治疗方式。然而，传统的压电材料在实际应用过程中容易受到带隙较大、载流子复合速度快、本征压电性能低以及对单一途径ROS生成途径依赖的限制。因此，迫切需要开发能够通过多途径产生大量ROS的压电催化材料，实现高效的压电催化肿瘤治疗。
有鉴于此，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硫空位工程策略，优化了ZnIn2S4纳米片的压电性能，使其在超声触发下产生多途径ROS风暴，有效杀伤肿瘤细胞并诱导免疫原性细胞死亡（ICD），从而释放损伤相关分子模式（DAMPs），激活抗肿瘤免疫，实现高效的压电催化和免疫联合治疗。
图1. ZnIn2S4纳米片的合成及作用机制示意图。
本研究通过调控硫空位浓度，优化了ZnIn2S4纳米片的能带结构和压电性能，使其在超声作用下产生强大的压电场。该电场驱动电子-空穴高效分离，并通过能带倾斜效应，实现了多途径ROS风暴（包括•O2-、1O2、•OH和H2O2）的协同生成，有效突破了肿瘤微环境的抗氧化屏障，诱导显著的肿瘤细胞凋亡。更为重要的是，超声触发的ROS风暴同时诱导肿瘤细胞发生 ICD，导致DAMPs如钙网蛋白（CRT）暴露、高迁移率族蛋白B1（HMGB1）外泌和大量ATP释放。这些DAMPs作为危险信号，在体内显著促进了树突状细胞（DCs）的成熟和细胞毒性CD8? T细胞的肿瘤浸润，激活了抗肿瘤免疫应答。最终，在小鼠肿瘤模型中证实了该策略（ZIS-8 + US）显著的肿瘤抑制效果。这项工作通过缺陷工程与压电催化的巧妙结合，构建了一种集高效多途径ROS杀伤与ICD介导免疫激活于一体的协同抗肿瘤平台，为发展压电催化-免疫联合治疗提供了新思路。
相关成果发表在Angewandte Chemie International Edition 上，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为共同通讯作者。
