光動力治療(PDT)是一種極具發展前景的腫瘤治療方法,但由于其依賴氧氣和高功率密度的光激發而存在局限性。有鑒于此,新加坡國立大學劉斌教授和南京郵電大學范曲立教授通過合理的PS骨架設計和精確的側鏈工程構建了基于聚合物的有機光敏劑(PS),其能夠在無氧條件、超低功率的808 nm光激發下產生?O2-和?OH,以實現腫瘤特異性光動力消融。
本文要點:
(1)在808 nm光激發下,該有機PS骨架可以在無氧條件下產生電子-空穴對,進而能夠將H2O敏化為?O2?和?OH,以實現NIR光激發、非氧氣依賴性的?O2-和?OH的生成。研究發現,與常用的烷基側鏈相比,作為PS側鏈的乙二醇寡聚物能夠減輕電子-空穴復合,并在疏水性PS骨架產生的電子-空穴對周圍提供更多的H2O分子,從而可以顯著提升?O2-和?OH的產量(4倍),以實現超低功率NIR光激發的PDT效應。
(2)在808 nm、15 mW cm?2的超低功率NIR光照射下,該PS能夠在雌性小鼠腫瘤模型中實現腫瘤特異性光動力治療。綜上所述,該研究工作不僅為PDT的機制研究提供了新的見解,而且也為構建由超低功率NIR光激發、可實現腫瘤特異性PDT的非氧氣依賴性有機PS提供了一個通用的設計指南。
Yufu Tang. et al. Oxygen-independent organic photosensitizer with ultralow-power NIR photoexcitation for tumor-specific photodynamic therapy. Nature Communications. 2024
https://www.nature.com/articles/s41467-024-46768-w