MCF | 研究论文 | 新型有机小分子用于NIR-II/PA双模态成像指导的PTT/PDT联合治疗

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在各种光学影像诊断体系中，光声（PA）成像技术由于具有高成像深度及分辨率的优势，作为一种非辐射、无损伤生物医学成像手段而受到广泛关注。同时，近红外二区（NIR-II, 1000 - 1700 nm）荧光可有效减少在生物组织中的光吸收、光散射及生物自荧光效应，在活体成像中具有良好的应用前景。此外，近红外光诱导的光热治疗PTT及光动力治疗PDT作为新型无毒的治疗手段而受到人们广泛的关注。但是，到目前为止，构建的大部分光诊疗体系往往需要不同的波长激发光声成像、NIR-II荧光成像、光热及光动力，导致治疗时间延长，因此构建新型单一近红外光激发的光诊疗体系用于NIR-II/PA双模态成像指导的PTT/PDT是十分必要的。基于此，南京邮电大学范曲立教授和王其副教授设计合成新型有机小分子DPP–BDT，利用两亲性分子DSPE-mPEG5000对其进行包覆得到水溶性纳米粒子DPP–BDT NPs，该纳米粒子表现出优异的NIR-II成像及PA成像性能，同时具有PTT及PDT效果，成功应用于单一波长激光触发的活体NIR-II/PA双模态成像指导下的PTT/PDT联合治疗（图1）。

图1 纳米粒子用于NIR-II/PA双模态成像指导下的PTT/PDT联合治疗示意图

将纳米粒子通过尾静脉注射到小鼠体内，可以通过NIR-II/PA双模态成像清晰观察到富集情况及得到肿瘤相关信息，结果表明纳米粒子在注射20 h后达到最大富集时间（图2）。

图2 小鼠光声及NIR-II双模态成像图

最后考察纳米粒子的治疗效果，将小鼠任意分为4组，分别是注射PBS组；PBS+激光组；DPP–BDT NPs组；DPP–BDT NPs+激光组，结果表明由于DPP–BDT NPs在激光照射下同时具有PTT及PDT效果，从而表现出良好的抗肿瘤效果（图3）。

图3 小鼠治疗结果

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Biocompatible small organic molecule phototheranostics for NIR-II fluorescence/photoacoustic imaging and simultaneous photodynamic/photothermal combination therapy

Qi Wang, Bing Xia, Jingzeng Xu, Xinrui Niu, Jie Cai, Qingming Shen, Wenjun Wang, Wei Huang and Quli Fan*

Mater. Chem. Front., 2019,3, 650-655

http://dx.doi.org/10.1039/C9QM00036D

*文中图片皆来源上述文章

通讯作者简介

范曲立 教授

南京邮电大学 材料科学与工程学院

范曲立教授在2003年于新加坡国立大学获得博士学位，2003年至2006年在复旦大学工作，2006年8月起就职于南京邮电大学。

范曲立教授的研究方向是面向纳米生物医学领域有机半导体材料的制备与临床前的应用研究，近五年来以第一或通讯作者的身份在国际期刊发表SCI论文80余篇。先后主持和参与国家重点基础研究发展计划、国家自然科学基金重点、面上项目等10余项，12年获国家优秀青年科学基金，13年获国家自然科学二等奖（排名第四），14年入选国家“百千万人才工程”，19年入选国家“万人计划”中青年科技创新领军人才。