【纳米】JACS：具有近红外二区吸收的V型TMI衍生物用于原位肝癌的光热治疗- 大数跨境

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2023-12-06

导读：北京化工大学的尹梅贞教授课题组与德国马克思普朗克高分子研究所的Klaus Müllen教授以及希腊约阿尼纳大学的George Floudas教授报道了一例具有良好近红外二区吸收的有机化合物V型TMI衍

光热疗法（PTT）是纳米医学领域的前沿技术，通过精确的激光照射，产生局部高温来消灭癌细胞。目前，化疗、放疗和手术切除是传统的癌症治疗方式，但它们都存在损伤正常器官以及引发急性或迟发全身毒性的问题。相较之下，PTT以其高效性和对正常组织的最小侵入性，在原位肝癌的诊断和治疗的方面具有巨大的潜力。

目前，PTT的研究主要集中在近红外一区（NIR-I，700-1000 nm），而近红外二区（NIR-II，1000-1700 nm）因其在减少对健康组织的光损伤、增加穿透深度以及降低能量损失方面的优势，日益受到重视。相较于无机材料，有机化合物在结构多样性、安全性和生物相容性方面占有优势。但是，有机近红外吸收材料种类较少，且稳定性差。因此开发具有近红外二区吸收、高光稳定性的材料具有重要意义。

最近，北京化工大学的尹梅贞教授课题组与德国马克思普朗克高分子研究所的Klaus Müllen教授以及希腊约阿尼纳大学的George Floudas教授在J. Am. Chem. Soc.上合作发表了一项研究，报道了一例具有良好近红外二区吸收的有机化合物V型TMI衍生物（简称FTQ）。通过增加π共轭长度和引入推拉电子作用，FTQ的吸收峰达到了1140 nm，并延伸至1500 nm。此外，由于较强的分子内电荷转移，FTQ还展现了14.4±0.4 Debye的高偶极矩。

图1. 基于FTQ纳米颗粒的近红外二区光热治疗示意图。图片来源：J. Am. Chem. Soc.

通过与DSPE-PEG2000自组装，FTQ纳米颗粒显示了良好的光稳定性和生物相容性。在1064 nm激光照射下，FTQ展现出49%的高光热转换效率。体外和体内实验进一步验证了FTQ纳米颗粒出色的生物相容性、光热治疗功效和光声成像能力。在小鼠原位肝癌模型中，基于FTQ纳米颗粒的近红外二区光热治疗可以在光声成像的引导下成功实施。作为高光热转换效率的近红外二区吸收材料，FTQ有望应用于多模态协同治疗。该研究不仅为肝癌治疗提供了新的可能性，也为高性能近红外吸收材料的设计和合成提供了新的思路。该研究得到国家自然基金重点项目资助（52130309）。

原文（扫描或长按二维码，识别后直达原文页面）：

A Terrylene–Anthraquinone Dyad as a Chromophore for Photothermal Therapy in the NIR-II Window

Ze-Hua Wu, Min Peng, Chendong Ji, Panagiotis Kardasis, Ioannis Tzourtzouklis, Martin Baumgarten, Hao Wu, Thomas Basché, George Floudas*, Meizhen Yin*, and Klaus Müllen*

J. Am. Chem. Soc., 2023, DOI: 10.1021/jacs.3c11314

研究团队简介

尹梅贞，北京化工大学材料与科学工程学院教授，博士生导师，入选国家“万人计划（领军人才）”，荣获第十三届“中国青年女科学家奖”、第九届“侯德榜化工科技创新奖”、北京化工大学校长奖，受聘“心血管疾病2011协同创新中心”聘任专家，入选科技部“中青年科技创新领军人才”、教育部“新世纪优秀人才”。研究方向为荧光-光热纳米材料的构建与生物学应用研究，将荧光-光热基团和功能高分子有机结合，构建了系列水溶性核壳荧光拓扑纳米材料，实现了特异性荧光分子标记、新型抗癌药物及光热抗肿瘤等。以第一或通讯作者在Nat. Commun., Chem. Soc. Rev., Acc. Chem. Res., J. Am. Chem. Soc., Angew. Chem. Int. Ed., Adv. Mater., Prog. Polym. Sci., ACS Nano, Chem. Sci., Small等学术期刊上发表了140余篇SCI论文。

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