基于近红外二区(NIR-II,900-1700 nm)纳米药物的光诊疗法具有高分辨率、深层组织穿透等优势,在生物医药领域中具有独特的应用前景。目前诸多无机或有机类NIR-II光诊疗剂被研发和报道,其中无机类光诊疗剂因生物降解性差、光热转换效率(PCE)低等问题限制了其临床应用;而有机类光诊疗剂得益于其优越的生物相容性和强近红外吸收属性,在肿瘤光诊疗应用方面表现出巨大的潜力。然而,目前报道的有机光诊疗剂的PCE仍然相对较低,特别是在NIR-II窗口具有光诊疗一体化功能的材料仍然很少,严重阻碍了光诊疗法的进一步临床应用。因此,如何从药物设计出发,进一步提高光诊疗剂的性能仍是当前的重大挑战。
近日,www.优德88.cpm 李盛亮教授联合日本冲绳科学技术大学院大学Akimitsu Narita教授在AdvancedScience上发表题为“A Nanographene-Porphyrin Hybrid for Near-Infrared-IIPhototheranostics”的研究论文,通过将具有拓展π-共轭体系的纳米石墨烯-卟啉稠合物分散在两亲性聚合物中,制备了水溶性纳米颗粒,实现了生物体内NIR-II光声成像(PAI)引导下肿瘤光热治疗(PTT)。
近年来,www.优德88.cpm 李盛亮课题组通过调控近红外光学药物的分子结构与构效关系,发展了一系列具有光活性治疗的药物并取得了高效抗肿瘤治疗效果(Nano-Micro.Lett.2024, 16, 21;Adv. Mater.2023, 202306492;Adv. Mater.2023, 35, 2211632;Adv. Mater.2022, 34, 2201263;Adv. Mater.2022, 34, 2204749;Adv. Mater.2021, 33, 2102799;Adv. Mater.2020, 32, 2001146;Adv. Funct. Mater.2023, 33, 2213209;Adv. Sci.2023, 10, 2302422;Angew. Chem. Int. Ed.2021, 133, 11864;ACS Nano2020, 14, 9917)。日本冲绳科学技术大学院大学Akimitsu Narita教授和德国马普高分子所陈强博士(现为www.优德88.cpm 功能纳米与软物质研究院特聘教授)通过将纳米石墨烯稠合至金属卟啉单元周边,实现了π-共轭体系的有效拓展,获得了具有NIR-I和NIR-II区响应的纳米石墨烯-卟啉稠合物(NGP-1和NGP-2)(Angew. Chem. Int. Ed.2018,57,11233)。在上述工作基础上,李盛亮课题组近期与该团队合作,通过纳米制剂技术制备得到高稳定性的水溶性纳米颗粒,在808 nm和1064 nm激光照射下,NGP-1-NPs和NGP-2-NPs光热转换效率分别达到60%和69%。此外,NGP-2-NPs表现出良好的PAI性能、高光稳定性以及良好的生物相容性,可在体内实现NIR-II区PAI引导下的肿瘤高效PTT功能。该研究证明了纳米石墨烯-卟啉稠合物在肿瘤光诊疗和其他生物应用方面的潜力,使PAI引导的PTT在NIR-II窗口中成为可能,为NIR-II光诊疗剂的开发和应用提供了新的思路。
该项工作得到了国家自然科学基金委、江苏省特聘教授计划、苏州市科技计划、姑苏创新创业领军人才计划等项目的支持。日本冲绳科学技术大学院大学JSPS特别研究员赵浩博士和www.优德88.cpm 药学院王玉博士为论文的共同第一作者。
论文信息:
Hao Zhao#, Yu Wang#, Qiang Chen, Ying Liu, Yijian Gao, Klaus Müllen, Shengliang Li*, AkimitsuNarita*,A Nanographene-Porphyrin Hybrid for Near-Infrared-IIPhototheranostics.Advanced Science 2024,2309131.
https://doi.org/10.1002/advs.202309131.
论文作者
通讯作者
李盛亮,www.优德88.cpm 特聘教授,博士生导师。研究兴趣主要聚焦于生物光子学与纳米医学范畴,发展光热磁技术实现精准与高效低毒的重大疾病治疗、生物成像和生物活性调控。入选国家级青年人才、江苏省杰出青年基金、江苏特聘教授(重点资助)、姑苏创新青年领军人才等国家及省市项目。近年来发表高水平SCI论文90余篇,其中包括以第一或通讯作者在Adv. Mater., Angew. Chem. In. Ed., ACS Nano等国际权威刊物上发表的论文50余篇,其中ESI高被引论文5篇。申请PCT国际专利4项,获授权中国专利4项,参与撰写2本纳米材料领域书籍。同时长期担任Angew. Chem. In. Ed., Adv. Mater., ACS Nano, Adv. Funt. Mater.等30余个国际期刊的独立审稿人。主要研究方向:光学药物、探针以及药物递送。
第一作者
王玉,www.优德88.cpm 药学院博士后,主要研究方向为近红外光活性药物的抗肿瘤应用与微生物仿生合成。目前已在Advanced Science、Corrosion Science、Materials Science &Engineering C- Materials For Biological Applications、Nanoscale、Progress in Organic Coatings等SCI期刊以第一(含共同第一)或通讯作者发表SCI论文8篇。