高效的腫瘤化學動力學治療（CDT）過程所需的高劑量活性氧（ROS）會增大正常組織受損的風險，利用成像引導CDT過程有望實現更精準的腫瘤治療。為此，湖南大學化學化工學院宋國勝開發了一種錳氧化物-噻吩基半導體聚合物的納米體系，通過腫瘤酸性環境激活化學發光（CL）和治療過程。相關研究成果以題為“Light-free Generation of Singlet Oxygen through Manganese -Thiophene Nanosystems for pH-responsive Chemiluminescence Imaging and TumorTherapy”的研究論文發表在Cell 子刊Chem上。
示意圖
化學動力學過程
含有一定比例Mn3+的錳氧化物具備產生單線態氧的能力，即錳氧化物在酸性條件下釋放的Mn3+與氧氣反應生產超氧陰離子，隨后超氧陰離子自發轉化為單線態氧（1O2）。這一新的化學動力學過程可以為構建更高效的CDT體系提供新思路。
圖| 產生1O2方程式與表征
高效兼精準
此外，將錳氧化物與半導體聚合物組成納米體系后，還可以在酸的刺激下產生化學發光（CL），同時伴隨熒光（FL）強度的降低。該體系能夠在體外建立良好的比率型信號（CL/FL）與1O2產率之間的相關性（R2=0.992），并進一步通過比率型成像引導治療CDT過程。這有助于腫瘤治療的早期階段評估，有望實現既高效又精準的CDT效果。
圖 | 體內試驗
該工作的第一作者為碩士研究生陸暢同學；通訊作者是湖南大學宋國勝；并得到新加坡南洋理工大學浦侃裔教授的指導和幫助。
參考文獻：
Light-free Generation ofSinglet Oxygen through Manganese - Thiophene Nanosystems for pH-responsiveChemiluminescence Imaging and Tumor Therapy，Chem, 2020, DOI,10.1016/j.chempr.2020.06.024
導師介紹
宋國勝教授，湖南大學化學化工學院，主要研究領域為生命分析化學和活體分子影像，包括光聲成像、長余輝成像、化學發光成像、核磁成像，并應用于癌癥的早期診斷、治療及療效檢測。近年來在Nat. Biomed. Eng.，Angew. Chem. Int. Ed.，Nano Lett.，J. Am. Chem. Soc.，Chem. Sci., Adv. Mater, Adv. Funct. Mater.，ACSNano, Anal. Chem. 等本領域知名期刊發表論文20余篇。
http://grjl.hnu.edu.cn/p/3A9DA10AEC03E9909BE4A4A5624CF1A9
