利用光生成活性氧（ROS）刺激一氧化碳（CO）的可控釋放是一種極具發展前景的癌癥治療方法。然而，傳統光敏劑在乏氧腫瘤微環境中的CO釋放率低和ROS生成不足等問題仍會導致該策略的應用嚴重受限。有鑒于此，華南理工大學馮光雪教授和南開大學丁丹教授通過共包封有機AIE光敏劑（PS）和CO前藥（Fe3(CO)12）開發了一種高效的納米平臺（TPyNO2?FeCO NPs），其能夠實現光觸發的ROS生成和CO釋放，以用于協同光動力治療（PDT）和CO氣體治療。
本文要點：
（1）實驗通過引入α-光誘導電子轉移（α-PET）過程使得TPyNO2能夠高效地產生I型和II型ROS。當以4-硝基芐基單元作為典型的PET供體時，分子內α-PET過程不僅可以抑制輻射衰變，使激發態能量重新定向到系間竄越以形成更多的三重態，而且能夠促進電子的分離和轉移過程，以產生自由基型ROS。研究發現，聚集態TPyNO2具有優越的單線態氧、超氧陰離子和羥基自由基生成性能。
（2）在光照射下，TPyNO2?FeCO NPs可通過I型和II型雙模態ROS介導的過程實現CO的可控靶向釋放，以克服傳統CO釋放系統的局限性。此外，由于釋放的CO能夠通過誘導細胞內氧化應激、使線粒體膜電位去極化和抑制ATP的產生等機制導致細胞內ROS的進一步生成，因此TPyNO2?FeCO NPs可以實現自加速的ROS-CO-ROS回路。體內外實驗結果表明，協同的PDT和CO氣體治療具有良好的抗腫瘤性能。綜上所述，該研究工作為開發先進的PS提供了重要的見解，所構建的TPyNO2?FeCO NPs納米平臺在實現安全有效的抗腫瘤應用方面具有廣闊的前景。
Yuewen Yu. et al. Dual-Mode Reactive Oxygen Species-Stimulated Carbon Monoxide Release for Synergistic Photodynamic and Gas Tumor Therapy. ACS Nano. 2024
DOI: /10.1021/acsnano.4c10277
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.4c10277
