集成诊断和治疗功能的光疗剂在精准医学领域非常有前途,因为它们充分利用光能进行能量转换或转导,具有多功能、低成本和便捷使用的优势。从诊断的角度来看,近红外荧光成像(FLI)对自发荧光的干扰较低,相比可见光区域的常规成像,成像深度得到改善,灵敏度更高。另一方面,光热治疗(PTT)和光动力治疗(PDT)因其无创、可控、耐药性低等特点,得到了极大的研究关注。其中,PTT利用分子激发态的非辐射跃迁将光能转化为热能进行治疗,而PDT则涉及激发态分子的能量转移过程,产生高反应性的活性氧,从而诱导细胞损伤和凋亡。但是单一进行PTT或PDT治疗有时并不能完全消除肿瘤,例如,升高的温度可能不足以消除病变,而肿瘤组织的缺氧微环境也可能限制活性氧的产生。因此,若能在荧光定位病灶的同时结合PTT和PDT两种疗法,将会得到更有好的诊疗效果。然而,由于分子竞争性的能量弛豫途径难以调节,并且很多平面有机分子在聚集时荧光会发生猝灭,真正同时实现高效FLI、PTT和PDT的报道很少。
图1. TPA-TBT纳米聚集体的设计和应用示意图
这项工作的研究内容和亮点主要包括:
图2.TPE-TBT和TPA-TBT的合成路径以及优化的计算模拟几何结构和前沿分子轨道
图3.TPE-TBT和TPA-TBT及其纳米聚集体的光物理性质
3)研究者通过巧妙的实验设计,在细胞层面区分了光热疗效和光动力疗效,证明了TPA-TBT纳米聚集体同时具有两种治疗效果。随后研究者探究了单一使用光热治疗或光动力治疗的效果,并证明在本研究中,集成PTT和PDT两种治疗方式的实际效果会远高于仅使用其中一种。
图4.TPA-TBT纳米聚集体用于小鼠肿瘤消除治疗
论文链接:https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acsnano.2c10661
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