上海
撰文丨王聰
編輯丨王多魚
排版丨水成文
日前，東北師范大學的一項新研究登上了Cell Press頭條。
該研究以： A TME-powered implantable battery for visual monitoring and electrochemical immunotherapy of postoperative tumor recurrence 為題，于 2026 年 7 月 8 日發表于 Cell 新子刊Cell Press Blue。東北師范大學王春剛教授為論文通訊作者，Jia Hongfeng為論文第一作者。
該研究開發了一種由腫瘤微環境（TME）驅動的可植入電池，用于術后腫瘤復發的視覺監測和電化學免疫治療。
術后腫瘤復發是腫瘤治療領域面臨的主要臨床難題，其不可預測性持續威脅著患者的長期生存。目前，長期預防性藥物治療受限于療效下降和累積毒性，影響了患者的生活質量。此外，現有的早期檢測技術對微小或早期復發病灶的敏感性不足，導致腫瘤往往在明確病灶形成后才被發現，錯過了最佳干預時機。復發風險的不可預測性與長期治療帶來的負擔，使患者承受顯著的心理壓力，從而形成“疾病-治療-心理”的惡性循環。因此，突破這些瓶頸，實現腫瘤的實時可視化監測與精準治療，具有重要意義。
近年來，腫瘤微環境（TME）的特征性改變為監測和治療復發提供了新的思路。值得注意的是，由異常的腫瘤細胞代謝所引發的細胞外酸中毒，是復發啟動過程中的關鍵早期事件。與正常組織不同，癌細胞代謝在早期就會形成獨特的酸性微環境。這些動態的酸堿變化可在臨床上可檢測病灶出現之前，作為潛在的生物標志物，為復發預警提供至關重要的超早期信號。此外，這種酸性微環境對腫瘤增殖和穩態破壞至關重要，會顯著影響分子相互作用和生理過程，通過體細胞選擇促進癌細胞存活、逃逸免疫凋亡以及產生耐藥性。酸中毒還會直接抑制免疫細胞的活化和增殖。因此，紊亂的酸性微環境正逐漸成為監測復發和抑制腫瘤生長的關鍵靶點。
遺憾的是，腫瘤早期復發期間的酸性微環境在嚴重程度和分布特征上，往往與晚期階段常見的典型酸性病灶有所不同。這種異質性給該特定階段的精準識別和靶向干預帶來了重大挑戰。此外，目前尚缺乏能夠有效逆轉酸中毒且具有腫瘤特異性靶向能力的治療策略，這進一步限制了抑制惡性進展干預措施的療效。因此，開發能夠特異性響應早期復發中細微酸性信號并實現精準干預的方法，對于有效抑制腫瘤再生至關重要。
在這項新研究中，研究團隊提出了一種利用腫瘤微環境（TME）作為內源性能量來源為植入式電池供電的解決方案，從而實現術后主動監測與治療。該方法采用一種對刺激響應的可充電電池，其高熵 MnO? 陰極能夠捕獲腫瘤微環境（TME）中的酸堿度（pH）變化所產生的化學能，驅動自充電反應。這一由 TME 供能的過程同時點亮警示指示燈，便于直觀監測復發情況及治療進展。在運行過程中，電池消耗過量的氫離子以調控 TME 的 pH 至正常水平，以重塑免疫抑制性微環境，并促進抗腫瘤的 M1 型巨噬細胞極化。同時釋放的鋅離子和活性氧（ROS）通過多通路殺傷機制進一步激活全身性抗腫瘤免疫反應。
用于腫瘤復發早期監測與治療的敏感pH響應型自充電電池
該研究的亮點：
構建了對弱酸性 TME 具有敏感響應的高熵電極；
實現了電化學觸發的腫瘤免疫治療；
開發了腫瘤復發的可視化監測方案。
總的來說，這一自給式系統由腫瘤微環境（TME）直接供電，可實現集成的實時視覺監測與同步治療，為術后腫瘤復發管理提供了新策略。
論文鏈接：
https://www.cell.com/cell-press-blue/fulltext/S3051-3839(26)00050-2
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