Despite regulation of the reactive oxygen species (ROS) level is an intelligent strategy for cancer therapy, the therapeutic effects of ROS-mediated therapy (including photodynamic therapy (PDT) and chemodynamic therapy (CDT)) are limited by oxygen reliance, inherent flaws of traditional photosensitizers, and strict reaction conditions of effective Fenton reaction. Herein, we reported biocompatible copper ferrite nanospheres (CFNs) with enhanced ROS production under irradiation with a 650 nm laser through direct electron transfer and photoenhanced Fenton reaction and high photothermal conversion efficiency upon exposure to an 808 nm laser, exhibiting a considerable improved synergistic treatment effect. Importantly, by exploiting the properties of O2 generation and glutathione (GSH) depletion of CFNs, CFNs relieve the hypoxia and antioxidant capability of the tumor, achieving photoenhanced CDT and improved PDT. The high relaxivity of 468.06 mM–1 s–1 enables CFNs to act as an outstanding contrast agent for MRI in vitro and in vivo. These findings certify the potential of such "all in one" nanotheranostic agent integrated PDT, photoenhanced CDT, photothermal therapy (PTT), and MRI imaging capabilities along with modulating the tumor microenvironment function in theranostics of cancer.

Abstract The stringent reaction conditions for an effective Fenton reaction (pH range of 3–4) hinders its application in cancer therapy. Therefore, how to improve the efficiency of the Fenton reaction in a tumor site has been the main obstacle in chemodynamic therapy (CDT). Herein, we report biocompatible one‐dimensional (1D) ferrous phosphide nanorods (FP NRs) with ultrasound (US)‐ and photothermal (PT)‐enhanced Fenton properties and excellent photothermal conversion efficiency (56.6 %) in the NIR II window, showing synergistic therapeutic properties. Additionally, the high photothermal conversion efficiency and excellent traverse relaxivity (277.79 m m −1 s −1 ) of the FP NRs means they are excellent photoacoustic imaging (PAI) and magnetic resonance imaging (MRI) agents. This is the first report on exploiting the response of metallic phosphides to NIR II laser (1064 nm) and ultrasound to improve the CDT effect with a high therapeutic effect and PA/MR imaging.

Abstract Fe‐based Fenton agents can generate highly reactive and toxic hydroxyl radicals (·OH) in the tumor microenvironment (TME) for chemodynamic therapy (CDT) with high specificity. However, the strict condition (lower pH environment: 3–4) of the highly efficient Fenton reaction limits its practical application in the clinic. Development of new CDT agents more suitable for TME is significant and challenging. A highly efficient Cu(I)‐based CDT agent, copper(I) phosphide nanocrystals (CP NCs), which is more adaptable to the pH value of TME than Fe‐based agents, thereby producing more ·OH to trigger the apoptosis of cancer cells, is prepared. Moreover, the excess glutathione (GSH) in TME can reduce the Cu(II) produced by a Fenton‐like reaction to Cu(I), further increasing the generation rate of ·OH and relieving tumor antioxidant ability. Furthermore, owing to their strong absorption in the NIR II region, CP NCs exhibit an excellent photothermal conversion effect, which can further improve the Fenton reaction. What is more, CP NCs can act as in situ self‐generation magnetic resonance imaging (MRI) agents owing to the generation of paramagnetic Cu(II) in response to excess H 2 O 2 in the TME. These properties may open up the exploration of copper‐based materials in clinical application of self‐generation imaging‐guided synergetic treatment.

Abstract Combining chemo/photodynamic therapy (CDT/PDT) to generate highly harmful reactive oxygen species and cause mitochondria dysfunction is considered a potential strategy to improve the efficiency of anticancer treatment. However, within tumor, the relatively deficient concentration of H 2 O 2 , hypoxic microenvironment, and overexpressed reduced glutathione (GSH) seriously suppress the efficacy of dynamic therapy. Herein, a multi‐functional cascade nanoreactor, bovine serum albumin modified ZnO 2 @CeO 2 ‐ICG, is reported for remodeling tumor microenvironment (TME) to boost dynamic therapy and realize mitochondria dysfunction via reactive oxygen species (ROS) storm/Zn 2+ ions overload. Within TME, ZnO 2 decomposed into exogenous H 2 O 2 and Zn 2+ ion. The dual enzyme‐like CeO 2 catalyzes the increased H 2 O 2 into ·OH and oxygen molecules respectively, and then the oxygen molecules are translated into 1 O 2 by indocyanine green (ICG) under 808 nm light irradiation to boost PDT. The effective consumption of GSH through the reduction of Ce(IV) ions not only regenerates Ce(III) ions to enhance the efficiency of CDT but also efficaciously alleviates the elimination of ROS generated by dynamic therapy to further improve dynamic therapeutic efficiency. So the improved ROS level under remodeling TME and Zn 2+ ions acutely lead to mitochondria dysfunction to boost the efficiency of antitumor treatment. Thus, developing functional nanoreactors that enable remodeling TME provides a potential strategy to enhance the efficiency of dynamic therapy.