山东大学生物医学工程学院李琳琳教授团队在纳米催化肿瘤治疗领域取得重要进展，相关研究成果以“Channel-trap coupled charge modulation in sulfur-vacancy-rich nanotransducer for enhanced dual-mode cancer catalytic therapy”为题发表于中国卓越高起点期刊BMEMat（IF:17.2）。论文第一作者是山东大学生物医学工程学院博士后钟颂婧，通讯作者是李琳琳教授和张宇轩研究员。

肿瘤微环境存在氧化还原稳态失衡，诱导肿瘤内活性氧（ROS）爆发是高效的肿瘤治疗策略。然而，光动力学治疗受限于组织穿透深度；声动力治疗虽可解决穿透深度问题，但现有声敏剂的ROS生成效率仍十分有限；纳米酶疗法受肿瘤内底物浓度制约，难以线性放大治疗效果。缺陷工程是调控纳米材料电子结构、优化催化性能的有力手段，既可可捕获载流子、抑制电子‑空穴复合，也能够优化界面电子传输。但如何利用缺陷工程同步构建兼具优异超声响应能力与多酶模拟活性的一体化纳米治疗制剂，仍是一大挑战。

鉴于此，研究团队以ZIF‑8为前驱体，通过硫化改性结合高温热解策略，构建了富硫空位的金属硫化物‑碳异质结ZnS‑NC_x。该材料利用内部硫空位构筑独特的通道‑陷阱耦合的电子通路：硫空位既充当电子陷阱，在超声激发下促进电子‑空穴分离；又作为原子级分散通道，加速晶格内部电子向催化位点迁移。该纳米换能器同时具备压电声动力学效应、类过氧化物酶（POD-like）及类谷胱甘肽氧化酶（GSHOx-like）多重活性，在超声刺激下实现ROS大量爆发，同时耗竭肿瘤微环境内谷胱甘肽（GSH），破坏肿瘤抗氧化防御体系，高效诱导肿瘤细胞氧化损伤、线粒体损伤及细胞周期S期阻滞（图1）。体外细胞实验与4T1荷瘤小鼠体内评价证实，ZnS‑NC₉₀₀联合超声处理能够显著抑制肿瘤生长，且具备优异的生物安全性。

图1 ZnS‑NCx合成、作用机制及肿瘤治疗示意图

原文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/bmm2.70138

山东大学生物医学工程学院纳米工程与生物医药技术中心长期致力于功能纳米材料和电子器件及生物医学应用研究，重点聚焦药物递送和生物电子器件用于疾病传感、治疗、人机交互，推动相关技术在恶性肿瘤、感染性疾病、心脑血管疾病、组织再生修复等方面的应用及转化。中心现有欧洲科学院院士1人（兼聘）、教授1人、研究员1人、博士后1人及硕博研究生30余人，已建成覆盖微纳器件加工、功能生物材料构建、纳米药物研发和生物学验证的完整科研平台，可为从材料设计、器件构建、药物制剂到生物学评价的全过程研究提供良好支撑。

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