唐本忠院士团队《ACS Nano》：“一石四鸟”的离子工程策略构筑多功能核壳有机硅纳米粒子用于智能诊疗一体化

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智能诊疗一体化能够巧妙地将诊断、治疗、监测和靶向等功能集于一体，是对抗恶性肿瘤等重大疾病的有效手段，也是未来纳米药物发展的必然趋势。基于聚集诱导发光（AIE）材料和有机硅纳米材料的独特优势，构筑可激活的AIE诊疗一体化体系不仅能够充分利用肿瘤微环境的特征，更可以发展一种内外兼修的纳米体系，为靶向递送、高效诊断和协同治疗带来新的启发。

近日，唐本忠院士团队深圳大学王东教授通过以两亲性AIE光敏剂为有机硅纳米材料制备过程中的软模板，巧妙利用氨基硅与铜离子之间的配位作用，构筑了配位阿霉素（DOX）药物包覆的一种可激活AIE组装体（AD-Cu-DOX-HA，图1）。这种核壳组装体不仅具有大的药物负载量和可降解能力，而且具有肿瘤识别、酸响应和自监测药物释放能力（图2）。在肿瘤细胞和正常细胞的混合培养体系中，可以实现单细胞水平上癌细胞的选择性识别并进行点亮，与正常细胞相比，癌细胞的荧光强度可达十倍以上。AD-Cu-DOX-HA不仅能够发挥DOX的化疗和铜离子介导的化学动力学治疗（CDT）效果，而且在白光照射下更能够发挥光动力治疗（PDT）作用。体外和体内实验均证实，这种荧光成像指导下的联合治疗作用可以高效地抑制肿瘤的生长（图3）。相信这种基于铜离子改性氨基硅并有效结合AIE诊疗效果的构筑模式，能够克服传统治疗方式的局限性，为探索构筑智能诊疗一体化和实际临床应用提供新的见解。相关成果以““One Stone, Four Birds” Ion Engineering to Fabricate Versatile Core–Shell Organosilica Nanoparticles for Intelligent Nanotheranostics”为题发表在《ACS Nano》（ACS Nano, DOI: 10.1021/acsnano.2c03550）上。文章第一作者为深圳大学燕赛赛博士和孙盼盼博士。该研究工作得到国家自然科学基金、广东省杰出青年基金和深圳市自然科学基金的支持。

图1 核壳AD-Cu-DOX-HA的制备路线以及对肿瘤细胞的特异性识别和诊疗一体化作用

图2 AD-Cu-DOX-HA中各组分的形貌结构表征以及可降解能力

图3 AD-Cu-DOX-HA中包含的多种治疗模式以及协同治疗

此工作是该团队近期在AIE有机硅纳米材料用于疾病诊疗一体化相关研究中的最新进展之一。基于有机硅的AIE纳米体系不仅可以通过改变硅源、模板等手段调整其内在的物理化学性质，而且通过表面修饰也能构筑更加灵活多用的功能性结构。近期，该团队首次将两亲性近红外AIE光敏剂作为表面活性剂使用，实现了有机硅纳米材料在形貌结构和性质功能上的可控制备（Adv. Funct. Mater., 2022, DOI: 10.1002/adfm.202200503），进一步丰富了荧光硅基纳米材料的结构种类和应用范围。本工作无疑是对这一体系的进一步扩展与延伸。

原文链接：

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.2c03550

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