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唐本忠院士/王东教授/张志军副研究员团队 AM: NIR-II激发的多模态AIE小分子 - 开创原位乳腺癌光诊疗的前沿突破
2024-01-09  来源:高分子科技

  光疗作为一门新兴生物技术,由于在癌症精准诊断和高效治疗方面的巨大潜力引起了广泛关注。然而,由于难以平衡复杂光能耗散途径,构建一个既具有三模成像(包括荧光成像(FLI)、光声成像(PAI)和光热成像(PTI))又具有双模治疗(光动力治疗(PDT)和光热治疗(PTT))能力的单一分子仍然是一项重大挑战。尽管聚集诱导发光(AIE)分子构建多模态诊疗平台方面具有突出的结构优势,但迄今为止尚未有关于NIR-II激光(1064 nm)激活的全模AIE分子的报道。考虑到这一点,唐本忠院士/王东教授/张志军副研究员团队通过充分利用AIE分子的结构优势构建了NIR-II可激发的具有所有光诊疗模态的NIR-II小分子,实现了原位乳腺癌的全模态高效光诊疗,开创了一项非常有价值和吸引力的前沿突破。


  最近,该团队通过巧妙运用分子工程策略平衡光敏剂分子的多条能量耗散途径,成功构建了一种前所未有的AIE发光体(BETT-2 NPs(图1A所构筑的纳米颗粒在NIR-II1064 nm)激光激活下不仅表现出明亮的荧光、超高的活性氧(ROS)生成能力,还展现出卓越的光热效果(2)体外和体内评估表明,BETT-2纳米颗粒可作为NIR-II荧光(FL)、光声(PA)和光热(PT)成像的三模态造影剂。此外,纳米颗粒的高性能使它们成为由单一NIR-II激光(1064 nm)触发的光热疗法(PTT)和光动力疗法(PDT)的联合治疗剂,从而实现对原位乳腺癌的准确诊断和高效治疗。(图1B总体而言,本研究为设计NIR-II多模或全模态AIE分子提供了有价值的见解,并加速了AIE光诊疗平台在肿瘤诊疗中的临床转化。该工作以An NIR-II Excitable AIE Small Molecule with Multimodal Phototheranostic Features for Orthotopic Breast Cancer Treatment为题发表在《Advanced Materials》上(Adv. Mater. 2024, 2309748)。文章第一作者是新加坡国立大学博士后宋善良博士。香港中文大学(深圳)唐本忠院士、深圳大学王东教授和张志军副研究员为论文共同通讯作者。该工作得到国家自然科学基金和深圳市科技基金等项目资助。


1BETT-2 NPs 的制备过程及其在NIR-II光触发下的小鼠原位乳腺癌中的多模态光诊疗应用的示意图以及分子的结构和光物理性质。


2BETT-1BETT-2纳米粒子的活性氧和光热性质表征。

 

3BETT-2纳米粒子体外细胞实验。

 

4BETT-2纳米粒子原位乳腺癌FLI, PAIPTI三模态成像实验。

 

5BETT-2纳米粒子原位乳腺癌光疗实验。


  论文信息: 

  S. Song, Y. Zhao, M. Kang, F. Zhang, Q. Wu, N. Niu, H. Yang, H. Wen, S. Fu, X. Li, Z. Zhang, B. Z. Tang, D. Wang, An NIR-II Excitable AIE Small Molecule with Multimodal Phototheranostic Features for Orthotopic Breast Cancer Treatment. Adv. Mater. 2024, 2309748.

  原文链接:https://doi.org/10.1002/adma.202309748

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