亮點(diǎn)評(píng)述
CJChE丨大連理工大學(xué) 裴堯、王然、孫文等: 異靛藍(lán)納米顆粒用于光聲成像引導(dǎo)的腫瘤光熱治療
文章信息
Isoindigo nanoparticles for photoacoustic imaging guided tumor photothermal therapy
Yao Pei (裴堯), Ran Wang (王然), Xiang Rong (榮想), Xiang Xia (夏祥), Hexiang Wang (王鶴詳), Zongwei Zhang (張宗魏), Tian Qiu (邱添), Saran Long (龍颯然), Jianjun Du (杜健軍), Jiangli Fan (樊江莉), Wen Sun (孫文), Xiaojun Peng (彭孝軍)
Volume 72, August 2024, Pages 19-25
https://doi.org/10.1016/j.cjche.2024.05.010
識(shí)別查看全文
Chinese Journal of Chemical Engineering
研究背景
PTT被認(rèn)為是一種先進(jìn)的治療方式，能夠提供無創(chuàng)、精確、快速的疾病診斷和治療，可以通過調(diào)控外部激發(fā)光源的光劑量和光熱試劑的濃度，降低毒副作用，使周圍健康組織損傷最小化。PTT的治療手段是通過PTAs來實(shí)現(xiàn)的，采用對(duì)應(yīng)波長的激發(fā)光照射PTAs，PTAs將吸收的光能轉(zhuǎn)化為熱量，使局部組織溫度升高，當(dāng)超過腫瘤細(xì)胞承受的溫度閾值（42 ℃）時(shí)，殺傷腫瘤細(xì)胞。治療過程中，光熱效應(yīng)會(huì)促進(jìn)周圍組織的擴(kuò)張，產(chǎn)生超聲波，轉(zhuǎn)化為光聲成像信號(hào)。PAI具有高分辨率和組織穿透深度，可以對(duì)病灶部位實(shí)時(shí)成像，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的光熱治療。
PTAs在光熱治療過程中扮演重要的角色，承擔(dān)著將光能轉(zhuǎn)換為熱量的責(zé)任，其選擇問題尤為重要。以降低活性氧和熒光量子產(chǎn)率，提高光熱轉(zhuǎn)換效率為出發(fā)點(diǎn)，合理設(shè)計(jì)開發(fā)高效的PTAs。PCE是評(píng)估PTAs的關(guān)鍵因素。除此之外，理想的PTAs還應(yīng)具備：1）光熱穩(wěn)定性：經(jīng)過激發(fā)光照射能夠多次升溫、重復(fù)治療，不易發(fā)生光降解；2）生物相容性：PTAs在作用后應(yīng)能被組織及時(shí)清除，具有低的毒副作用；3）靶向能力：PTAs良好的靶向能力可以有效的在病灶部位富集實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)治療。
異靛藍(lán)衍生物的非輻射躍遷能力使其適用于作光熱試劑。但目前相應(yīng)報(bào)道較少，并且異靛藍(lán)類光熱試劑多以聚合物方式存在，存在合成方式較為復(fù)雜，光熱轉(zhuǎn)換效率普遍較低等問題。
成果展示
本文以異靛藍(lán)作為分子中心，在對(duì)稱兩端引入甲氧基偶聯(lián)的三苯胺基團(tuán)，合成目標(biāo)分子。根據(jù)分子內(nèi)運(yùn)動(dòng)增強(qiáng)光熱性能，其中異靛藍(lán)作為電子受體，降低能量帶隙，增強(qiáng)摩爾消光系數(shù)，甲氧基偶聯(lián)的三苯胺基團(tuán)作為電子供體及轉(zhuǎn)子，增強(qiáng)非輻射躍遷，提高光熱轉(zhuǎn)換能力，同時(shí)N原子上的烷基鏈防止分子堆積，形成D-A-D型分子結(jié)構(gòu)。采用DSPE-PEG2000作為納米殼層，通過納米共沉淀法將分子封裝成納米顆粒，提高生物相容性和靶向能力。通過EPR效應(yīng)靶向和滯留腫瘤細(xì)胞，當(dāng)PAI顯示納米顆粒富集到最大濃度時(shí)，采用對(duì)應(yīng)波長激發(fā)光進(jìn)行照射，納米顆粒將光轉(zhuǎn)化為熱量，腫瘤部位溫度升高，殺傷腫瘤細(xì)胞，最終達(dá)到光熱治療的目的。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，納米顆粒具有高的光熱轉(zhuǎn)換效率（67%）和優(yōu)異的光熱穩(wěn)定性，在四次光熱循環(huán)實(shí)驗(yàn)中均未發(fā)生降解，并實(shí)現(xiàn)光聲成像介導(dǎo)的腫瘤光熱治療，展現(xiàn)出優(yōu)異的腫瘤抑制效果。
圖文導(dǎo)讀
小分子的吸收在600 nm左右，包裹成納米顆粒后并未發(fā)生明顯改變。
體外光熱性能檢測出優(yōu)異的升溫效果和光熱穩(wěn)定性，光熱轉(zhuǎn)換效率為67%。
細(xì)胞實(shí)驗(yàn)中，納米顆粒展現(xiàn)出優(yōu)異的細(xì)胞殺傷能力。
活體抑瘤實(shí)驗(yàn)中，通過光聲成像判斷納米顆粒通過EPR效應(yīng)富集腫瘤濃度最大時(shí)間后進(jìn)行治療，展現(xiàn)出顯著的抑瘤效果，并具有良好的生物相容性。
關(guān)于CJChE
CJChE已開通投稿綠色通道，鼓勵(lì)原創(chuàng)！歡迎您向Chinese Journal of Chemical Engineering 投創(chuàng)新性強(qiáng)、對(duì)化工及交叉領(lǐng)域發(fā)展具有重要推動(dòng)作用的稿件！
CJChE官網(wǎng) http://www.cjche.com.cn
投稿前請(qǐng)您仔細(xì)閱讀投稿須知，感謝您的配合！
CJChE編輯小助手
掃碼加好友 | 加入學(xué)術(shù)交流群
驗(yàn)證請(qǐng)寫明 姓名+單位
