目前如何实现将满足药物可控释放的稳定性药物载体，与具有实时成像先进功能的纳米材料有效结合，实现集诊断和治疗为一体的多功能纳米诊疗剂，是当前纳米生物医学领域的研究热点和难点。稀土上转换纳米粒子可经近红外光激发将能量上转换发出荧光，不会引起其它生物组织发光，化学稳定性好、荧光寿命长、无闪烁及毒性低，可用作性能优异的荧光探针。同时吸收近红外光而发出紫外光的特性，激发偶氮苯基紫外光响应粒子实现控制释放，避免了直接通过紫外光刺激生物体内纳米粒子对生物体的额外伤害以及渗透性不深的问题。但偶氮苯的空间位阻较大，难以聚合形成粒子。目前主要通过胶束的方法实现偶氮苯粒子的构建，胶束结构的不稳牢固限制了其在生物体的应用。结构牢固的聚偶氮苯和稀土上转换纳米复合体系的研究迫在眉睫。

  近日，王小涛副教授课题组通过结合模板法和蒸馏沉淀聚合法成功制备了偶氮苯聚合物包覆稀土上转换纳米粒子(NaYF₄:Tm³⁺；Yb³⁺/NaYF₄)复合材料，针对人体病变组织温度相对较高的特点制备了光/热响应体系的纳米粒子。采用蒸馏沉淀聚合法将偶氮苯、N-异丙基丙烯酰胺和上转换纳米粒子结合起来，合成出具有光和温度双响应聚合物纳米载体(DR-NCs)，探究出温度为47 °C，同时用近红光去激发，测得药物的释放量达到了65%，实现了药物在光照和不同温度下的控制释放。

图1 a）合成上转换纳米粒子及载药和释放的机理图；b）DXR- DR-NCs纳米球药物释放的线性回归分析

  为了进一步满足诊断和治疗的需求，该小组制备了由UCNP作为活动核心和由聚甲基丙烯酸（PMAA）和4,4′-二甲基丙烯酰胺偶氮苯（BMAAB）形成稳定壳的蛋-黄结构纳米胶囊。蛋黄结构中的UCNP将NIR光转化为UV / vis光以使BMAAB异构化，使壳层收缩从而挤压内层药物释放，PMAA可以实现pH响应释放。蛋黄-壳结构可以充当药物（DXR）的大负载空间和保护层以防止它们与其他物质相互作用，从而在接受pH / NIR光刺激时触发释放。

图2 UCNPs@ PAzo/MAA NCsb）UCNPs @ PAzo / MAA NCs的路径和装载并发布DXR

  （图3a）显示UCNPs @ PAzo / MAA NCs的荧光发光光谱，显示了偶氮苯成功覆在了粒子表面；（图3b）显示了UCNPs @ PAzo / MAA纳米胶囊在光照下壳层的直径变化，其在NIR照射45分钟之前和之后从67.8nm降低至52.6nm，并且在可见光60分钟后恢复至67.4nm。（图3c）（图3d）显示UCNPs @ PAzo / MAA NC药物的负载和释放情况。显示出在模拟细胞pH4.5的环境下，近红外和可见光的交替照射实现了67%的药物释放量，通过体外光和内部的病灶内环境复合达到被动的靶向释放。这种新型的复合纳米粒子型的诊疗剂必将在生物医药领域有着广阔的前景和未来。

图3（a）UCNPs（红色）和UCNPs @ PAzo / MAA（黑色）的上转换发光光谱；（b）在NIR照射45分钟后然后在60分钟可见光后的UCNPs @ PAzo / MAA NC的流体动力学直径；（c）近红外光照射下UCNPs @ PAzo / MAA NC的紫外光谱；（d）DXR的累积释放：替代NIR / Vis和pH = 4.5（倒三角形），NIR和pH = 7（圆形），NIR / Vis和pH = 4.5（三角形），Vis和pH = 7（方形）UCNPs @ PAzo / MAA NC在不同的照射模式下

  相关成果发表在Journal of Physical Chemistry C ( Thermal and Photo Dual-Responsive Core-Shell Polymeric Nanocarriers with Encapsulation of Upconversion Nanoparticles for Controlled Anticancer Drug Release )，论文的第一作者为湖北工业大学材料与化学工程学院王小涛副教授，第一单位为湖北工业大学，通讯作者为王小涛副教授、TangChak-Yin、LawWing-Cheung。

  Macromolecules上（Synthesis of Yolk? Shell Polymeric Nanocapsules Encapsulated with Monodispersed Upconversion Nanoparticle for Dual-Responsive Controlled Drug Release），论文的第一作者为湖北工业大学材料与化学工程学院王小涛副教授，第一单位为湖北工业大学，通讯作者为Law Wing-Cheung，Tang Chak-Yin，刘最芳教授。

  论文链接：

  https://pubs.acs.org.ccindex.cn/doi/10.1021/acs.jpcc.9b00454

  https://pubs.acs.org.ccindex.cn/doi/10.1021/acs.macromol.8b01770