复旦大学李晓民教授团队 Angew：响应型表面粗糙度智能可变的病毒状纳米载体

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通过静脉注射进入体内的纳米载体，需要经过多重生理屏障才能到达肿瘤部位。若要提高纳米载体在肿瘤的累积效率，一方面需要在血液循环阶段减少纳米载体与非靶标组织（如内皮网状系统）的相互作用，延长血液循环时间；另一方面，需要增强纳米载体与肿瘤的相互作用，提高纳米载体的滞留能力。为了解决不同递送阶段纳米-生物相互作用强弱需求的矛盾，研究人员致力于设计与合成智能响应型纳米载体并取得了一定进展。影响纳米载体与生物体相互作用的因素有很多（尺寸、形状、软硬度、电荷、表面化学等），但目前纳米载体的响应特性仍主要局限在尺寸和电荷这两个方面。作为材料重要的理化性质之一，表面粗糙程度在影响纳米载体与生物分子结合、细胞摄取以及器官分布等方面发挥着重要作用。粗糙表面诱导的强纳米-生物相互作用是非特异性的，虽然可以增强肿瘤相关细胞对纳米载体的摄取，提高药物传递效率；但也会在血液循环阶段增强蛋白质粘附，促进非靶标组织对纳米载体的吸收。因此，固定不变的表面粗糙纳米载体难以调和正常组织弱纳米-生物相互作用和肿瘤组织强纳米-生物相互作用的矛盾需求。制备具有智能响应性表面粗糙度的新型纳米载体为进一步提高药物递送效率提供了新的可能。

图 1. 肿瘤微环境响应型表面粗糙度可变纳米载体增强肿瘤部位累积效率示意图。

近日，复旦大学李晓民教授团队报道了一种由最内层上下转换发光纳米粒子（U/DCNP）、具有粗糙表面的病毒状介孔SiO₂（vSiO₂）以及肿瘤微环境响应型聚合物壳层（P）三部分组成的pH响应型表面粗糙度可变的病毒状纳米载体（图2）。在正常生理条件下，具有聚合物伪装壳层的U/DCNP@vSiO₂@P纳米载体表面光滑，与蛋白质和非靶标组织相互作用较弱，血液循环时间长，减少了非靶标组织、器官的摄取；而在pH < 6.5的肿瘤部位，U/DCNP@vSiO₂@P的聚合物外壳从表面脱落，暴露出U/DCNP@vSiO₂表面的刺状结构，增强了其在肿瘤部位的渗透与滞留能力，促进肿瘤细胞对纳米载体的摄取（图1）。

图2. U/DCNP@vSiO₂@P纳米载体的合成过程及结构、性能表征。

得益于U/DCNP的独立双模式上下转换发光能力，纳米载体在980 nm激光的激发下会发射出550 nm左右的上转换荧光，进而激活连接于纳米载体上的光敏分子产生活性氧物种，达到PDT治疗的效果；而在808 nm激光的照射下，纳米载体会发射出NIR-II的1060 nm下转换荧光，可用于近红外生物成像。这一工作近期发表在Angewandte Chemie International Edition上，文章的第一作者是复旦大学博士研究生于泓跃, 余燕博士和博士研究生林润峰。李晓民教授为文章通讯作者。

原文链接：

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202216188

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