Angew.Chem.Int.Ed.：可用於提高光動力療法的治療效率和治療深度的組裝納米複合物
引言
光動力療法（PDT）是一種治療以癌症為特徵疾病的無創手術，對治療組織或細胞具有獨特的選擇性和不可逆轉的破壞力，但在臨床實踐中仍存在一些問題。一個是由於腫瘤部位的缺氧而造成的治療效率有限，另一個是因為傳統的光敏劑受短波長光（
成果簡介
近日，中科院化學所李峻柏研究員設計合成了一種簡單的納米複合系統，由氧供體（血紅蛋白Hb）、雙光子吸收物（雙芘BP）和光敏劑（二碘曙紅RB）與脂質體超聲形成。以雙光子激光通過顆粒內FRET機制間接激發光敏劑，從而提高治療深度。此外，納米複合物中的Hb可藉助主動和被動靶向機制將氧攜帶到腫瘤部位以提高PDT效率。這個簡單的納米複合系統有希望擴展雙光子光動力療法在臨床上的應用。該成果以「An Assembled Nano-complex for Improving bothTherapeutic Efficiency and Treatment Depth in Photodynamic Therapy」發表在Angew. Chem. Int. Ed上。
圖文解讀
圖1 a）BP@RB-Hb複合納米結構的表徵和基於粒內FRET機理的單/雙光子激發PDT的過程; b）TEM表徵納米BP的粒徑為50 nm; 及c）CLSM圖像; d）Hb，Deoxy-和Oxy-Hb的紫外光譜變化; e）RB通道中BP@RB-Hb納米複合系統的TEM圖像說明其是具有良好單分散性及150nm大小的球形形態結構; f）BP@RB-Hb的CLSM圖像; g）合成的BP@RB-Hb，Deoxy-和Oxy-BP@RB-Hb的紫外光譜變化證明BP@RB-Hb納米粒子具有O2釋放和攜帶O2的能力。
圖2 a）分別對BP、RB與BP@RB-Hb的熒光壽命變化來證明其發生了粒內FRET; c）和d）通過對ABDA（一種ROS探針）的吸光度的檢測證明BP@RB-Hb比其他單獨的組分能夠產生更多的氧。
圖3 a）通過尾靜脈注射研究BP@RB-Hb的生物分布，一開始主要集中在腫瘤部位和肝臟中，隨後主要集中在腫瘤部位，證明其可能引起的副作用小;b）通過注射BP@RB-Hb前後的光聲成像信號說明BP@RB-Hb能在體內穩定的攜帶氧; c）通過檢測注射BP@RB-Hb後的原位腫瘤區域的光聲圖像說明其具有很好的腫瘤靶向效果。
圖4體內評估抗癌的PDT效應。a）通過注射BP@RB、BP@RB-Hb研究體內的抗癌效果，發現在氧供體（Hb）的存在下，其抗癌的PDT效果更好；b）通過腫瘤體積的變化來說明其好的抗癌效果；c）通過對小鼠體重的變化來證明其對其他部位的低毒性；d）和e）通過對（乏氧和富氧）老鼠模型的研究說明該系統已經在提高體內抗癌PDT的治療效率方面起作用。
總結與展望
本文通過簡單的分子組裝方法製備了多功能納米複合物，用於解決抗腫瘤PDT中有限的治療深度和治療效率的問題。系統中的新型雙光子吸收物質BP可以通過其極大的雙光子吸收截面提高治療深度，並且系統中的Hb因其攜帶氧的性質可以提高PDT治療效率。體外和體內結果表明，該材料具有良好的生物相容性，血液相容性，穿透深度和攜氧特性。該納米複合物具有明顯的抗腫瘤PDT作用，提高了治療效率。這種多功能納米複合材料有望促進單/雙光子激發PDT在癌症治療中的臨床應用。
文獻鏈接
https://doi.org/10.1002/anie.201802497
團隊介紹
李峻柏，中科院化學所研究員、博士生導師。中科院膠體、界面與化學熱力學重點實驗室主任。 1997年入選中國科學院「百人計劃」； 1998年獲國家人事部「優秀回國留學人員獎」； 1999年獲國家自然科學基金委「國家傑出青年基金」資助； 2000年獲香港求是基金會「傑出青年學者獎」； 2001年被評為「中國科學院第六屆十大傑出青年」； 2004年獲中國分析測試協會科學技術二等獎（CAIA獎）；2004年選入「新世紀百千萬人才工程國家級人選」。現擔任國際學術期刊「Colloids& Surfaces A」編輯，國際綜述學術期刊「Current Opinion in Colloid & Interface Science」專題編輯，Biointerphase副主編和Soft Matter期刊的顧問編委，化學學報編委。擔任國際膠體與界面學會常務理事，亞洲膠體與界面學會常務理事，中國化學會理事。
研究領域：
1.仿生膜與仿生微膠囊的組裝
2.酶對生物膜的界面識別與催化水解
3.納米結構與功能材料：納米管，納米棒，納米晶體
4.生物界面化的分子陣列
主要研究領域為界面結構控制下有序膜組裝和納米材料的製備。研究酶對生物膜的分子識別與水解反應機理；組裝應用於生物體系的納米管和用於分子印刷的二維納米陣列；構造結構型的介孔至微孔材料和二維晶體；進行微米與納米粒子的表面修飾與大面積組裝；製備用於藥物緩釋的仿生膜微米與納米膠囊。
編輯：Lucky
審核：風吹花落
推送：蜂蜜柚子茶
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