集成診斷和治療功能的光療劑在精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域非常有前途,因為它們充分利用光能進行能量轉(zhuǎn)換或轉(zhuǎn)導(dǎo),具有多功能、低成本和便捷使用的優(yōu)勢。從診斷的角度來看,近紅外熒光成像(FLI)對自發(fā)熒光的干擾較低,相比可見光區(qū)域的常規(guī)成像,成像深度得到改善,靈敏度更高。另一方面,光熱治療(PTT)和光動力治療(PDT)因其無創(chuàng)、可控、耐藥性低等特點,得到了極大的研究關(guān)注。其中,PTT利用分子激發(fā)態(tài)的非輻射躍遷將光能轉(zhuǎn)化為熱能進行治療,而PDT則涉及激發(fā)態(tài)分子的能量轉(zhuǎn)移過程,產(chǎn)生高反應(yīng)性的活性氧,從而誘導(dǎo)細胞損傷和凋亡。但是單一進行PTT或PDT治療有時并不能完全消除腫瘤,例如,升高的溫度可能不足以消除病變,而腫瘤組織的缺氧微環(huán)境也可能限制活性氧的產(chǎn)生。因此,若能在熒光定位病灶的同時結(jié)合PTT和PDT兩種療法,將會得到更有好的診療效果。然而,由于分子競爭性的能量弛豫途徑難以調(diào)節(jié),并且很多平面有機分子在聚集時熒光會發(fā)生猝滅,真正同時實現(xiàn)高效FLI、PTT和PDT的報道很少。
圖1. TPA-TBT納米聚集體的設(shè)計和應(yīng)用示意圖
這項工作的研究內(nèi)容和亮點主要包括:
圖2.TPE-TBT和TPA-TBT的合成路徑以及優(yōu)化的計算模擬幾何結(jié)構(gòu)和前沿分子軌道
圖3.TPE-TBT和TPA-TBT及其納米聚集體的光物理性質(zhì)
3)研究者通過巧妙的實驗設(shè)計,在細胞層面區(qū)分了光熱療效和光動力療效,證明了TPA-TBT納米聚集體同時具有兩種治療效果。隨后研究者探究了單一使用光熱治療或光動力治療的效果,并證明在本研究中,集成PTT和PDT兩種治療方式的實際效果會遠高于僅使用其中一種。
圖4.TPA-TBT納米聚集體用于小鼠腫瘤消除治療
論文鏈接:https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acsnano.2c10661
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