声动力疗法（SDT）利用超声激活聚集在病灶部位的声敏剂产生活性氧物质ROS，造成肿瘤细胞或细菌脂质、蛋白质及DNA的损伤，是一种新型无创的抗肿瘤和抗菌方案。开发具有良好声动力活性的声敏剂是SDT技术研究的关键。然而，传统声敏剂存在光毒性、ROS产生效率不高、机制不清晰等问题限制了其临床应用。基于此，张先增教授课题组提出并构建了在人体温度范围内具有多相共存状态BaTiO3基压电声敏剂，通过平坦的吉布斯自由能势垒降低极化各向异性，大幅度提升压电性、声动力活性与ROS产生效率，在超声作用下能高效生成•OH (200 μmol g−1 h−1)和•O2−(40 μmol g−1 h−1)活性氧自由基，表现出优异的抗菌性。同时，第一性原理验证了TiO6八面体的局部晶格畸变促进声致电子-空穴对在实空间分离，对外界超声刺激有更优异的响应能力，大幅度提升声动力活性。本工作对开发高性能压电声敏剂用于声动力治疗具有重要意义。
这一研究成果以“High-Efficiency Reactive Oxygen Species Generation by Multiphase and TiO6 Distortion-Mediated Superior Piezocatalysis in Perovskite Ferroelectrics”为题发表在国际顶级期刊《Advanced Functional Materials》（IF：19.92）。光电与信息工程学院黄艳莉博士后为该文章第一作者，吴天敏教授承担了本项目的相关理论计算工作，张先增教授和四川大学吴家刚教授为共同通讯作者，福建师范大学为论文第一署名单位。研究工作得到了国家自然科学基金、福建省自然科学基金的支持。
高性能压电声敏剂设计与机理
论文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adfm.202210726
