【文献速递】具有S型异质结的光/声/磁响应三元异质纳米晶用于可穿透性及活性氧放大的肿瘤消融

基于活性氧（ROS）的肿瘤消融疗法因能诱导肿瘤细胞氧化损伤、凋亡及免疫原性细胞死亡（ICD），且全身毒性较低，成为极具潜力的肿瘤治疗方向，其中光动力治疗（PDT）与超声催化疗法因时空可控、微创的优势备受关注。但这类疗法存在明显局限，PDT 依赖可见光激发，组织穿透性差，且疗效受肿瘤缺氧微环境制约；传统声动力治疗（SDT）同样依赖氧气，还易被肿瘤微环境中高浓度谷胱甘肽（GSH）清除 ROS，而超声压电催化治疗（UPCT）虽可在缺氧条件下产 ROS，却面临催化效率不足的问题。同时，常规异质结如 Type-II、Z 型结构，要么牺牲氧化还原电位，要么结构复杂、效率低下，S 型异质结虽能保留强氧化还原载流子、提升电荷分离效率，却极少应用于肿瘤诊疗一体化领域。此外，纳米药物的肿瘤富集与深部穿透依赖 EPR 效应，难以克服肿瘤异常血管、高间质流体压力与致密细胞外基质带来的递送障碍，尽管磁场与超声可辅助纳米颗粒穿透，但兼具光 / 声 / 磁响应、协同多模式催化治疗与成像引导的纳米平台仍十分匮乏，这些问题共同导致 ROS 介导的肿瘤治疗难以实现高效、深部、精准的消融效果。

本研究成功构建了光 / 声 / 磁响应的三元异质纳米晶 BPNS/PCN-224/Fe?O?@PVP（BPF），通过内部 S 型异质结与铁基纳米酶催化的协同作用，有效突破了传统 ROS 类肿瘤疗法的核心瓶颈。该纳米平台中，BPNS 与 PCN-224 形成的 S 型异质结显著促进光、超声激发的电荷分离，抑制电子 - 空穴复合，大幅提升 ROS 生成效率，实现光动力治疗与超声压电催化治疗的高效协同；超顺磁性 Fe?O?纳米颗粒兼具类过氧化物酶与类过氧化氢酶活性，既能催化 H?O?产生羟基自由基强化化学动力学治疗，又能分解内源性 H?O?产氧缓解肿瘤缺氧，同时消耗 GSH 减少 ROS 清除，进一步放大氧化应激。在超声与磁场联合驱动下，BPF 可高效富集并主动穿透至肿瘤深部，改善瘤内分布，同时依托 PCN-224 与 Fe?O?实现近红外荧光与 T2 加权磁共振双模态成像，为治疗提供实时引导。体内外实验证实，BPF 介导的多模式协同治疗可高效杀伤肿瘤细胞，诱导免疫原性细胞死亡，激活系统性抗肿瘤免疫反应与免疫记忆，不仅显著抑制原位肿瘤生长，还能有效预防肿瘤复发与肺转移，且该纳米材料具备良好的生物相容性与体内安全性，为深部肿瘤、ROS 放大型的肿瘤消融治疗提供了兼具诊疗一体化与免疫激活功能的全新策略。