【纳米】基于荧光共振能量转移的增强型光敏剂用于肿瘤光动力治疗

来源：X一MOL资讯

恶性肿瘤（癌症）已经成为严重威胁人类健康的主要疾病之一。光动力学治疗（PDT）是一种对正常组织侵入性较小的癌症治疗模式，引起了人们的极大关注。在PDT过程中，肿瘤组织内部的光敏剂会通过光激活，将氧气转化为具有细胞毒性的活性氧物种，从而杀死肿瘤细胞。然而，目前报道的有机染料光敏剂，由于其从S1到T1的系间窜越效率较低，导致1O2产率较低，并且其较差的光稳定性也不适用于长时间的PDT过程。另外一类常见的光敏剂磷光金属配合物，由于受到三重态自旋跃迁禁阻的限制，在可见光区弱的吸光能力通常不足以实现高效的PDT。同时，这些光敏剂大都基于刚性结构，使得它们具有疏水性，在生理环境下会引起聚集，导致发光强度和1O2产率显著降低。因此，发展综合性能优良的光敏剂仍是一大挑战。 

为了克服传统光敏剂的缺陷，近日，南京邮电大学黄维院士和赵强教授研究团队利用荧光共振能量转移（FRET）策略，设计制备了一种基于金属聚合物半导体的增强型单线态氧光敏剂，并实现了对小鼠肿瘤的高效光动力学治疗。

该研究团队设计并合成的金属聚合物半导体纳米粒子（SPNs）光敏剂，含有BODIPY衍生物、近红外磷光铱（III）配合物和芴的衍生物三种组分。在SPNs中，BODIPY单元作为FRET的能量供体，增强了SPNs的光捕获能力；铱（III）配合物单元则作为能量受体与高效的光敏剂，为SPNs提供了高的1O2的产率。另外，修饰有季铵化醚链的芴单元使得聚合物可以自组装并在水中形成大小均一的纳米粒子。同时，聚芴骨架也为另外两种发光单元提供了优异的抗光漂白能力。由于合理的结构设计以及BODIPY和铱（III）配合物单元基于FRET的协同作用，该SPN成功获得了高的单线态氧产率（0.97）。此外，又因为磷光铱（III）配合物对氧的敏感性，该SPN还具有优异的氧含量检测能力，可为癌症早期治疗提供有效指导。

文中研究结果表明，SPNs能有效地整合各个组分的优点，实现高效PDT治疗的同时还能提供优良的O2成像性能。这为开发综合性能更加优异的SPNs光敏剂提供了新的方向。