【最新前沿进展】肿瘤、骨关节炎、心血管、抗菌等，一文整合光热疗法6大进展（文中附大额优惠）

光热/光动力治疗测试

项目简介：

光热治疗（PTT）和光动力治疗（PDT）是利用具有较高光热转换效率或较强ROS产率的材料暴露在特定波长的光源下，并利用其靶向识别技术，让材料对特定癌细胞或疾病细胞产生光毒性而达到治疗效果，同时光诊疗已证明可以杀死多种微生物（包括细菌、真菌及病毒等）。
相比于传统的化疗、放疗和手术治疗，基于肿瘤微环境中高水平的酸性pH值、内源性H2O2、乏氧、过表达酶等特点开发的具有PTT或PDT疗法更具有治疗时间短、疗效显著、毒副作用小等优点。因此，总结了光热疗法在疾病诊疗中的应用。

同时PTT/PDT可有效破坏生物膜、杀灭多种微生物、消灭细菌并不产生耐药性等优点，因此被广泛的关注和研究。
平台已建立成熟的体外细胞模型评价方法、体外抗菌及抗生物被膜形成评价方法、体内抗肿瘤模型、创伤修复模型、炎症模型及生物相容性研究方法，可根据您的需求提供全面的光诊疗项目研究相关的技术服务；并拥有完善的硬件设施，如808nm、980nm及1064nm近红外光源，红外热成像仪，小动物光学成像设备等大型成像系统，可针对您的多功能材料开展包括体内及体外药效学和影像学检测等多维度的综合评价。
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一、香港科技大学唐本忠教授研究团队合成了聚集诱导发射纳米粒子(BK@AIE NPs)用于胶质母细胞瘤的精确光热清除和诱导局部免疫反应^[1]

该工作发表在Advanced Materials上，IF=32.086

由于血液-肿瘤屏障(BTB)的存在和缺乏有效的治疗策略，胶质母细胞瘤(GBM)是最具破坏性的癌症之一。经BK（激肽B1受体的一种兴奋剂）修饰后具有光稳定性和生物相容性的BK@AIE NPs在NIR-II窗口显示出强吸收，在PTT和局部免疫反应激活的协同策略下可以有效治疗胶质母细胞瘤。所设计BK@AIE NPs可以：i)特异性靶向脑肿瘤，ii)穿透BTB，iii)实现PTT，iv)同时激活局部免疫系统，从而进行有效的胶质母细胞瘤协同治疗。动物肿瘤模型验证了BK@AIE纳米粒子的体内抑瘤作用，BK@AIE NPs介导的PTT在清除肿瘤细胞和刺激炎症方面都显示出显著的效果。

二、华南理工大学朱伟教授、陆军军医大学第一附属医院罗高兴教授和于云龙研究员共同研发了搭载仿生矿化黑色素纳米颗粒的透明质酸微针贴片，用于皮肤癌术后创面，以促进肿瘤光热治疗及创面修复^[2]

该工作发表在Advanced Functional Materials上，IF=19.924

在世界范围内，每年恶性皮肤肿瘤的新发病例超100万。手术切除是主要的治疗手段，然而由于手术切除不完全，残余的浸润性无症状肿瘤组织往往会引起肿瘤复发及远端转移。同时，由于肿瘤患者免疫力低下、手术造成的全层皮肤缺损以及大面积开放性损伤，大大增加了患者创面感染及慢性炎症创面形成的风险。基于此，制备了一种基于透明质酸(HA)的微针(MN)，在其中搭载了生物矿化的黑色素纳米颗粒，以同时进行肿瘤光热治疗(PTT)和促进皮肤组织再生。从墨鱼墨水中提取的天然黑色素纳米颗粒(CINP)具有抗氧化和光热功能，被用于清除ROS和实现PTT。此外，用以包裹CINPs的无定形二氧化硅外壳可作为SiO₄^4-的来源，以刺激皮肤组织再生。由于微针的物理穿透特性，所获得的CINP@SiO₂-HA MNs因其优异的光热特性可对残留的皮下肿瘤细胞实施光热根除，以避免复发，并抑制创面内金黄色葡萄球菌的感染。此外，得益于ROS的清除和SiO₄⁴⁻的释放，血管生成基因的表达上调，从而促进皮肤组织再生。

三、香港理工大学杨莫教授研究团队构建了一种基于二硫化钼纳米片包裹金纳米棒(MoS₂-AuNR)的治疗探针，用于光声疼痛成像和近红外(NIR)成像引导的光热止痛治疗^[3]

该工作发表在ACS Nano上，IF=18.027

骨关节炎(OA)是全球老年人慢性疼痛的主要原因。然而，目前对骨关节炎疼痛的诊断和治疗是主观的和非特异性的，具有显著的不良反应。针对以上问题，开发了一种基于成像引导的纳米颗粒治疗骨关节炎疼痛的方法。在AuNRs表面包覆MoS₂可以提高光热转换效率、降低金/水界面热阻，从而获得比裸露的AuNRs更高的PA成像信号和更高的光热稳定性。将神经生长因子（NCF）抗体与MoS₂-AuNR纳米探针相结合，可以靶向外周性骨关节炎，从而进行靶向近红外光热止痛治疗。此外，靶向光热治疗在创伤后骨关节炎小鼠模型中取得了令人满意的疼痛缓解和运动功能改善。该纳米治疗探针不仅可以实现对骨性关节炎疼痛的可视化和量化，而且还能以可持续的方式减轻疼痛。

四、中山大学王景峰教授研究团队报告了用透明质酸（HA）和PEG修饰的硫化铜/氧化钛异质结构纳米片，用于早期动脉粥样硬化斑块的低强度声动力和温和光热协同治疗^[4]

该工作发表在ACS Nano上，IF=18.027

动脉粥样硬化性心血管疾病是全球发病率和死亡率的首要原因。一旦动脉中出现动脉粥样硬化斑块，它就会不断生长并堵塞血管，最终导致急性心肌梗死和心脏性猝死。因此，早期干预以抑制病变进展对于动脉粥样硬化治疗至关重要。在这项研究中，HA和PEG改性的CuS/TiO2异质结构纳米片(HA-HNS_S)被作为一种有效的声动力光热剂用于早期动脉粥样硬化斑块治疗。HA-HNS_S在体内和体外的NIR-II窗口均表现出良好的声动力学性能（SDT）和光热性能（PTT），低强度SDT和轻度PTT在体外诱导促炎巨噬细胞凋亡方面显示出协同作用。在早期颈动脉粥样硬化斑块小鼠模型中，基于SDT和PTT的协同疗法通过消融病变巨噬细胞和减轻炎症显著抑制动脉粥样硬化斑块的进展。

五、北京化工大学徐福建教授研究团队提出了一种基于粗糙表面纳米颗粒构建协同抗菌体系的方法，用于近红外二区（NIR-II）响应的光热/化学动力学高效协同抗感染治疗^[5]

该工作发表在ACS Nano上，IF=18.027

由于耐药菌株的出现，细菌感染对全球健康和经济构成了严重威胁。传统的抗生素由于不恰当的使用极易产生多重耐药性。开发有效、安全可对抗耐药细菌的的抗菌策略迫在眉睫。研究表明，具有粗糙表面的纳米颗粒可以增强与细菌的粘附，缩短与材料与细菌的作用距离，进而提高治疗效果。基于此，在粗糙表面的碳壳/Fe₃O₄杂化纳米颗粒（RCF）的基础上设计了一种高效抗菌体系，通过增强材料与细菌的粘附、提高NIR-II光响应的PTT/CDT协同抗菌效果。RCF可催化低浓度的过氧化氢产生自由基，同时在低功率密度（0.5W/cm²）NIR-II激光照射下RCF具有PTT/CDT协同广谱抗菌能力。此外，RCF在大鼠的伤口感染模型中显示出优异的PTT/CDT协同抗耐药细菌感染的治疗效果。

六、新加坡南洋理工大学陈鹏教授研究团队开发了一种基于硫化铜纳米点封装的可注射热响应水凝胶，用于重塑肥胖和代谢紊乱的脂肪组织^[6]

该工作发表在ACS Nano上，IF=18.027

白色脂肪组织(WAT)通过分泌一系列代谢因子在新陈代谢中发挥关键作用。然而，WAT的过度积累会导致全身代谢紊乱和随后破坏性疾病的发展，如Ⅱ型糖尿病、心血管疾病、中风和癌症等。尽管肥胖症的发病率不断增加，但目前对抗肥胖的干预措施效果不佳，且副作用很大。研究表明，激活TRPV1通过促进褐变和脂肪分解来改变WAT，而TRPV1可通过加热(>42℃)被激活。使用NIR-II经皮传递温和PTT可以刺激TRPV1信号通路，并在药物米拉贝隆的协同作用下诱导皮下白色脂肪组织重塑，从而有效抑制肥胖发展。这种方法不仅保证了高疗效和低副作用，而且还能远程地对全身的新陈代谢产生明显的改善。

参考文献:

1、Zhang M, Wang W, Mohammadniaei M, et al. Upregulating Aggregation‐Induced‐Emission Nanoparticles with Blood–Tumor‐Barrier Permeability for Precise Photothermal Eradication of Brain Tumors and Induction of Local Immune Responses. Advanced Materials, 2021, 33(22): 2008802.

2、Lei Q, He D, Ding L, et al. Microneedle Patches Integrated with Biomineralized Melanin Nanoparticles for Simultaneous Skin Tumor Photothermal Therapy and Wound Healing. Advanced Functional Materials, 2022, 32(22): 2113269.

3、Au M T, Shi J, Fan Y, et al. Nerve growth factor-targeted molecular theranostics based on molybdenum disulfide nanosheet-coated gold nanorods (MoS2-AuNR) for osteoarthritis pain. Acs Nano, 2021, 15(7): 11711-11723.

4、Cao Z, Yuan G, Zeng L, et al. Macrophage-Targeted Sonodynamic/Photothermal Synergistic Therapy for Preventing Atherosclerotic Plaque Progression Using CuS/TiO2 Heterostructured Nanosheets. ACS Nano, 2022.

5、Liu Z, Zhao X, Yu B, et al. Rough carbon–iron oxide nanohybrids for near-infrared-II light-responsive synergistic antibacterial therapy. ACS Nano, 2021, 15(4): 7482-7490.

6、Zan P, Than A, Zhang W, et al. Transdermal photothermal-pharmacotherapy to remodel adipose tissue for obesity and metabolic disorders. ACS Nano, 2022, 16(2): 1813-1825.

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