光的穿透性差和微波(MW)刺激活性氧(ROS)產生的性能低等問題導致傳統的外照射治療(如微波治療和光學治療等)無法有效、安全地清除深部感染。有鑒于此,北京大學吳水林教授和河北工業大學劉想梅教授開發了一種可植入的無線供能治療平臺(CNT-FeTHQ-TS),該平臺可通過MW無線供電的發光芯片將外部MW轉化為內部光,進以利用MW誘導的深部光動力療法根除深部組織感染。
本文要點:
(1)被植入內部病灶后,CNT-FeTHQ-TS的芯片可在外部MW照射下發光。隨后,CNT-FeTHQ包覆層可以同時響應MW和光,以產生ROS和MW熱療,從而能夠實現快速、精準的滅菌。
(2)模擬計算和原位MW輻照的光致發光實驗結果表明,MW可通過在FeTHQ中引入空位來促進光激發過程,并通過改變電子的自旋態抑制光生電子-空穴對的復合,以提高CNT-FeTHQ的光動力性能。體內研究顯示,CNT-FeTHQ-TS可有效治愈小鼠背部皮下組織金黃色葡萄球菌感染。綜上所述,該研究工作能夠為實現安全的能量傳輸和轉換以治療深部感染提供一個新的策略。
Yuqian Qiao. et al. Wireless Powered Microwave-Light Conversion Platform with Dual-Stimulus Nanoresponder Coating for Deep-Seated Photodynamic Therapy. ACS Nano. 2024
DOI: 10.1021/acsnano.4c03654
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.4c03654