在肿瘤微环境（TME）中，过氧化氢（H₂O₂，约50–200μM）与谷胱甘肽（GSH）浓度异常升高，同时伴随缺氧，使得化学动力学治疗（CDT）与GSH耗竭等催化治疗具备可行性。然而，目前仅依赖内源性催化反应的方法疗效温和，且因免疫应答较弱无法抑制肿瘤转移，难以实现肿瘤彻底清除。

值得注意的是，传统Fenton试剂（还原态金属离子）在CDT过程中通常会迅速被氧化为高价态且无法还原，严重阻碍后续催化循环。此外，通过传统方法制备的类Fenton纳米催化剂多为热力学稳定结构，易形成能量稳态，极大限制了其在生物转化体系中的催化效率提升。

声动力治疗（SDT）利用超声（US）激活声敏剂产生活性氧（ROS），与光依赖疗法相比具有无与伦比的组织穿透深度。但经典声敏剂（如卟啉类、半导体材料）存在超声激发后电子–空穴对快速复合的问题，造成大量能量损耗，导致ROS生成效率较低。

此外，SDT需要氧气（O₂）产生细胞毒性单线态氧（¹O₂），而肿瘤缺氧及SDT过程自身的O₂消耗会显著降低治疗效果。因此，合理设计特殊结构以降低催化活化能、促进CDT与原位产O₂，高效分离超声激发的电子–空穴对用于SDT，并实现Fenton催化剂可控再生以在肿瘤微环境中启动多轮强化CDT，虽极具挑战，却是协同提升纳米催化治疗与SDT的重要策略。同时，将催化反应与SDT联用可增强抗肿瘤免疫，为转移性肿瘤治疗提供了新思路。

图1SHPL的设计及肿瘤治疗示意图（摘自ACS Nano）

近年来，高熵纳米材料（HENMs）因其组分可调范围广、在生物医学领域具有巨大潜力而备受关注。高熵纳米材料打破了传统元素间不相溶的界限，能够产生固有协同效应，进而推动催化性能的提升与优化。但目前难以在结构层面构建适用于高性能催化反应的高熵纳米材料，也难以预测多元素间的相互作用。

此外，因缺乏与其他有效结构或基元的复合，其结构单一、激子易发生内部复合，导致性能偏低。磷钼酸（PMA）是一类钼基多金属氧酸盐（POMs），由离散的金属氧化物簇组成，具有原子级精确结构与优异催化性能。更重要的是，富电子的PMA簇与其他结构单元复合时可作为电子缓冲库。

本研究通过团簇–核共组装策略，设计并合成了亚纳米级超薄高熵氧化物–磷钼酸纳米叶（SHPL），其中由Fe、Ni、Mg、Zn、Co组成的高熵氧化物（HEO）核与PMA簇以超小、紧密结合的异质单元形成A-B-A-B交替结构。在HEO所含元素中，Ni、Co、Fe具有相似的电子层结构与原子半径，利于形成规整特殊结构并辅助载流子汇聚。

Mg、Zn电负性较低，引入后易在体系内构建内极性场，促进载流子分离与传输。在所选特定催化功能元素中，中间价态的Fe与Mo可在肿瘤微环境中通过Fe²⁺/Mo⁵⁺启动CDT，并通过Fe³⁺/Mo⁶⁺耗竭GSH；同时Fe³⁺催化分解H₂O₂产生的O₂为SDT中单线态氧生成提供原料。

更重要的是，该体系凭借四大独特结构优势实现了强化的催化/声动力/免疫协同治疗：（1）叶片结构中的晶格拉伸应变降低了H₂O₂解离与吸附能，促进CDT介导的羟基自由基（•OH）生成与O₂产生，缓解缺氧以增强SDT；（2）周期性HEO-PMA异质结构可作为电荷介导体，高效分离超声诱导的电子–空穴对，提升SDT的单线态氧（¹O₂）产率；（3）的能带结构使激发电子高效流向HEO单元，快速将Fe³⁺还原为Fe²⁺，实现类Fenton催化剂再生并增强肿瘤微环境中的CDT；（4）反复强化的纳米催化治疗与SDT可根除原发肿瘤，死亡细胞作为抗原激活并增强免疫应答，有效抑制体内肿瘤转移。

参考消息：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.6c00143