本研究通过溶剂热处理氯化血红素（Hemin）合成了一种独特的I型纳米光敏剂（HCNDs），具有良好的生物相容性和抗乏氧能力。HCNDs 继承了 Hemin 的单原子 Fe-N4 中心，并引入了sp2 杂化的碳环境，减少了激发三重态（T1）和基态（S0）之间的能级差，促使能量转移被转换为电子传递，促使超氧自由基（O2• −）的生成，从而将光动力过程（PDT）由II型转变为I型。这种转变对于在低氧环境中进行有效的光动力治疗尤其重要，因为单线态氧的生成需要氧气的存在，而在乏氧条件下，I型机制可更有效地产生活性氧物种。为了提高HNCDs的水分散性和生物相容性，用牛血清白蛋白对HNCDs进行包裹得到HB纳米粒，具有强大的 I 型PDT活性，即使在极度缺氧环境（2% O2）也能通过 Caspase-3/GSDME 途径显著诱导癌细胞发生焦亡，激活强烈的抗肿瘤免疫反应，有效抑制了三阴性乳腺癌小鼠的肿瘤生长和肺转移。本研究提供了一种新的策略，用于改善光动力疗法在乏氧条件下的效果，并展示出其在癌症治疗中的潜力。该工作主要由博士研究生李文帅完成。