早期癌癥診斷、腫瘤組織精確成像和精確靶向消除癌細(xì)胞等技術(shù)的發(fā)展和進步與全人類的健康和發(fā)展息息相關(guān)。各類具有良好生物相容性和藥物負(fù)載特性的有機-無機納米材料，如囊泡、介孔硅、金屬有機骨架等被廣泛的報道和應(yīng)用于癌癥診療藥物的輸送和靶向釋放；诔肿咏M裝和主客體識別的非共價鍵特性構(gòu)筑的新型超分子納米藥物具有獨特的可逆性和刺激響應(yīng)特性，能夠在特定腫瘤位點實現(xiàn)藥物可控釋放。此外，超分子器件具有高度可修飾性，通過與功能型納米材料的復(fù)合，可達到協(xié)同診療的效果，實現(xiàn)良好的腫瘤抑制效果和避免較大的副作用，為推動癌癥診療的發(fā)展起到了至關(guān)重要的作用。
近日，香港科技大學(xué)、深圳大學(xué)AIE研究中心的唐本忠院士和王東副教授團隊與吉林大學(xué)楊英威教授合作，以“Pillar[5]arene-Modified Gold Nanorods as Nanocarriers for Multi-Modal Imaging-Guided Synergistic Photodynamic-Photothermal Therapy”為題，在Advanced Functional Materials雜志上發(fā)表了利用聚集誘導(dǎo)發(fā)光（AIE）分子和主客體超分子體系構(gòu)筑智能納米診療藥物的相關(guān)工作，該工作使用AIE分子通過主客體相互作用與柱芳烴修飾金棒聯(lián)合用于熒光-光聲（FLI-PAI）雙模態(tài)成像指導(dǎo)下的光動力-光熱（PDT-PTT）協(xié)同治療，展示了基于柱芳烴的有機-無機雜化材料的重要應(yīng)用，同時該工作也是柱芳烴主客體體系應(yīng)用于診療一體化領(lǐng)域的重要進展。
該工作以水溶性柱芳烴和帶鍵合位點的AIE分子的主客體作用以及柱芳烴端基與金棒的復(fù)合作用為設(shè)計依據(jù)，利用AIE分子的熒光成像、活性氧產(chǎn)生特性，柱芳烴主客體識別特性和金棒的光熱效應(yīng)，成功構(gòu)筑了一類具有AIE特性的超分子納米雜化材料（圖1）。
圖1：基于AIE分子和柱芳烴構(gòu)筑智能納米診療藥物的策略。
研究證明，成功修飾于金棒表面的水溶性大環(huán)分子可以有效消除來源于金棒穩(wěn)定劑CTAB的細(xì)胞毒性，保持金棒穩(wěn)定性和光熱效應(yīng)，同時利用主客體作用和柱芳烴空腔使其能夠作為AIE分子的納米載體進一步用于癌癥診療應(yīng)用（圖2）。
圖2：主客體作用研究、材料性能表征以及AIE分子負(fù)載驗證和定量實驗。
受益于AIE分子和金棒基質(zhì)，以及主客體非共價鍵作用，該納米雜化材料具有pH、溫度、近紅外光的多重刺激響應(yīng)性，同時具有光動力和光熱的協(xié)同效應(yīng)。體外和體內(nèi)實驗評估表明，該超分子納米診療體系具有包括強熒光成像、光聲成像、高效光動力治療和光熱治療在內(nèi)的多模式協(xié)同診療功能，可有效消除腫瘤并抑制腫瘤復(fù)發(fā)，在癌癥診療方面展示出巨大潛力（圖3，圖4）。
圖3：基于AIE-柱芳烴的智能納米診療材料的相關(guān)細(xì)胞實驗。
圖4：基于AIE-柱芳烴的智能納米診療材料的相關(guān)體內(nèi)實驗。
另外，材料所負(fù)載AIE分子在溶酶體的酸性環(huán)境下被激活后釋放，在線粒體中顯示出優(yōu)異的靶向成像和ROS產(chǎn)生能力（圖5）。這項研究為設(shè)計一種用于精確腫瘤成像和癌細(xì)胞殺傷的多功能納米材料提供了新的策略。
圖5：材料的線粒體靶向成像。
以上相關(guān)成果發(fā)表在Advanced Functional Materials上。論文的第一作者為香港科技大學(xué)-深圳大學(xué)AIE研究中心聯(lián)合培養(yǎng)博士后宋楠博士和張志軍博士，通訊作者為香港科技大學(xué)唐本忠院士、深圳大學(xué)AIE研究中心王東副教授和吉林大學(xué)楊英威教授。本項目獲得了國家自然科學(xué)基金（21801169, 52003164）等項目的資助。
論文相關(guān)信息：Nan Song, Zhijun Zhang, Dong Wang,* Ben Zhong Tang,* et al. Pillar[5]arene-Modified Gold Nanorods as Nanocarriers for Multi-Modal Imaging-Guided Synergistic Photodynamic-Photothermal Therapy,
論文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202009924
