简单然而强大：一种简单的核壳纳米结构构建的用于多模态肿瘤成像与协同治疗工具

研究内容简介

Illustrations of the synthesis of AACSN for multifunctional cancer imaging and therapy. (a) AACSN synthesis via the redox reaction between Ag⁺ and AIEgen and the self-assembly of AIEgens. Oxidized interface layer with quinone structures is assigned to the origin of PT and PA properties. (b) AACSNs were applied for five-modality tumor imaging (FL, PT, PA) and synergistic therapy (PTT and RT).

将多种成像和治疗模式进行有效集成而获得的多模态纳米材料在癌症的精准诊断和协同治疗方面具有巨大的潜力。然而传统的多模态纳米材料的构建往往是通过多个模式单元的堆积，即一个加一个的方式来实现，其复杂的结构设计、制备、分离纯化以及不同成像模块之间本身的不相容性，对这种堆积方法的效率和实用性提出了非常大的挑战。本文提出了一种新的构建多模态纳米材料的策略，即使用一种简单的银纳米核/ 聚集诱导发光纳米壳层组成的核壳纳米结构（AACSN）来实现肿瘤的多模态成像和协同治疗。除了其本身固有的聚集诱导发光的荧光成像（FL），基于金属增强的计算机断层扫描成像（CT）和X射线放射疗法（RT）的性能之外，还额外增加了来自于核/壳界面的多重功能性，可实现良好的光热（PT）和光声（PA）成像。最终，这一简单的核壳纳米结构具备荧光成像（FL）、计算机断层扫描成像（CT）、光声成像（PA）、光热治疗（PTT）和金属增强X射线放射疗法（RT）等五种成像和治疗模式和功能，并成功实现了超灵敏的肿瘤成像极其协同增强的治疗。论文第一作者为香港科技大学的何学文和彭琛博士，通讯作者为唐本忠教授。

课题组简介

香港科技大学唐本忠教授：中国科学院院士、香港科技大学张鉴泉理学教授、化学系与生物医学工程系讲座教授。现为科技部973计划项目首席科学家、国家自然科学基金基础科学研究中心项目负责人、广东省引进创新科研团队带头人，以及中国化学会和英国皇家化学会联合期刊Materials Chemistry Frontiers主编。唐本忠教授长期致力于有机光电功能材料在生物医用领域的应用研究，其提出的原创“聚集诱导发光（AIE）”材料体系及其在光电功能材料和生物医学领域的应用，入选中科院文献情报中心和汤森路透联合发布的《2015年科学研究前沿》，并位于化学与材料学研究热点的第二位。作为AIE概念的提出者和研究的引领者，唐本忠教授累计发表学术论文1200余篇，论文被引用60000余次，H指数为132，并于2014-2018年连续入选化学和材料领域高被引用科学家。先后获得Croucher基金会高级研究员奖、中国化学会王葆仁奖、Elsevier杂志社冯新德奖、何梁何利基金科学与技术进步奖、国家自然科学一等奖等多项荣誉及奖励。

基金资助

香港研究资助局 (C6009-17G，16305518)、创新技术委员会(ITC-CNERC14SC01， ITCPD/17-9)、国家自然科学基金 (21788102，81401458，21705111)、国家重点研发计划(2018YFE0190200)和深圳市科技计划(JCYJ20160229205601482，JCYJ20180507183832744)。

论文信息

Paper information

Xuewen He, Chen Peng, Sujing Qiang, Ling-Hong Xiong, Zheng Zhao, Zaiyu Wang, Ryan T. K. Kwok, Jacky W. Y. Lam, Nan Ma, Ben Zhong Tang^∗. Less is more: Silver-AIE core@shell nanoparticles for multimodality cancer imaging and synergistic therapy. Biomaterials 2020, 119834.