多模態(tài)光學(xué)診療制劑是一種重要的癌癥診療平臺(tái),其能夠?qū)⒍喾N光學(xué)診斷和光學(xué)治療功能集成到單一模塊中。得益于優(yōu)越的組織穿透深度和高信號(hào)背景比(SBR),具有近紅外二區(qū)(NIR-II)發(fā)射的制劑在近年來(lái)得到了研究者的廣泛關(guān)注。然而,目前大多數(shù)已被報(bào)道的NIR-II熒光團(tuán)仍會(huì)在生物環(huán)境中受到輻射和非輻射激發(fā)態(tài)能量耗散嚴(yán)重不平衡的影響,導(dǎo)致熒光量子產(chǎn)率低,診斷效能受限。因此,研究者亟需開(kāi)發(fā)創(chuàng)新的分子設(shè)計(jì)策略以構(gòu)建具有高性能的NIR-II多模態(tài)光學(xué)診療制劑。有鑒于此,華東理工大學(xué)花建麗教授、梅菊教授和深圳大學(xué)王東教授設(shè)計(jì)了一種多維供體工程化策略,該策略能夠在分子、聚集體和溶劑相互作用水平上優(yōu)化供體設(shè)計(jì)。
本文要點(diǎn):
(1)實(shí)驗(yàn)通過(guò)將2,4,4-三甲基戊烷-2-基引入到二苯胺茚并[1,2-b]噻吩供體單元中,開(kāi)發(fā)了一種具有NIR-II聚集誘導(dǎo)發(fā)光活性的供體-受體-供體(D-A-D)型發(fā)光劑(AIEgen),即OPITBT。與四氫呋喃中的OPITBT相比,形成納米顆粒(NPs)的OPITBT的熒光QY增強(qiáng)了16倍,并且其同時(shí)具有優(yōu)異的光熱轉(zhuǎn)換效率(PCE)和良好的I型活性氧(ROS)生成性能。研究者進(jìn)一步利用OPITBT制備了具有腫瘤靶向性的NPs(OPITBT-R NPs),其在單次808 nm激光照射下可通過(guò)熒光-光聲-光熱多模態(tài)成像引導(dǎo)的光動(dòng)力-光熱協(xié)同治療實(shí)現(xiàn)原位乳腺癌的有效消除。
(2)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,具有優(yōu)異的NIR-II熒光亮度的OPITBT-R NP能夠在活體小鼠模型中實(shí)現(xiàn)高分辨率NIR-IIb全身血管成像。綜上所述,該研究工作開(kāi)發(fā)了一種能夠增強(qiáng)NIR-II熒光團(tuán)的輻射耗散的有效策略,其可以實(shí)現(xiàn)平衡的光學(xué)診療性能,有望進(jìn)一步推動(dòng)“one-for-all”光學(xué)診療系統(tǒng)的發(fā)展。
Tao Yuan. et al. Multi-dimensional donor engineering of NIR-II AIEgens for multimodal phototheranostics of orthotopic breast cancer. Biomaterials. 2025
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0142961225001127