近日，我校能源材料化學(xué)研究院張凡教授團(tuán)隊李旭萍研究員取得重要研究進(jìn)展，相關(guān)成果發(fā)表在國際頂級期刊Advanced Materials，論文題目為“Thermally Activated Delayed Fluorescence-Guided Photodynamic Therapy Through Skeleton-Homologous Nanoparticles: a Rational Material Design for High-Efficient and High-Contrast Theranostics”。該論文通過設(shè)計并構(gòu)建骨架同源納米顆粒，首次實現(xiàn)了活體內(nèi)熱活化延遲熒光引導(dǎo)的光動力治療。

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基于TADF的骨架同源納米顆粒用于時間分辨成像引導(dǎo)PDT的示意圖

光致成像引導(dǎo)的光動力療法（PDT）是一種極具發(fā)展前景的診療一體化技術(shù)，但診療效果仍受組織自發(fā)熒光和光產(chǎn)物影響。開發(fā)具有長壽命成像引導(dǎo)的PDT是提高診療效果的一種有效策略，但受限于長壽命發(fā)射和活性氧產(chǎn)生之間的三線態(tài)競爭關(guān)系，其仍然面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。

本項研究設(shè)計構(gòu)建了一種骨架同源納米顆粒，展現(xiàn)了高對比度的時間分辨成像能力和高效的PDT效果，從而首次實現(xiàn)了活體內(nèi)時間分辨成像引導(dǎo)的PDT。該研究亮點如下：

(1) 有機(jī)熱活化延遲熒光（TADF）分子和產(chǎn)生活性氧的水溶性光敏劑分子具有骨架同源性，能夠最小化相分離，使TADF分子與光敏劑成分穩(wěn)定組裝成生物相容性好的納米顆粒。此外，該結(jié)構(gòu)設(shè)計確保TADF和PDT的激發(fā)波長一致（450nm-650nm均可），從而實現(xiàn)了治療和診斷的同步性。

(2) 該納米顆粒中的TADF分子存在于顆粒內(nèi)部，可以避免氧氣對TADF發(fā)射的淬滅作用，而水溶性光敏劑則形成納米顆粒的外殼，確保與氧氣充分接觸源源不斷產(chǎn)生活性氧以增強(qiáng)PDT效果。此外，該納米顆粒的外殼光敏劑成分一方面具有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)靶向性，從而在細(xì)胞器水平上縮短活性氧的傳遞路徑，另一方面可以同時生成多種活性氧（包括羥基自由基、超氧陰離子、單線態(tài)氧）。這一設(shè)計使腫瘤生長抑制率可以達(dá)到90%以上。

(3) 該納米顆粒表現(xiàn)出的長壽命（40微秒）TADF紅光用于時間分辨成像時，在活體成像中其信噪比高達(dá)45.25，是同一系統(tǒng)中熒光強(qiáng)度成像的25.42倍。

本項研究通過構(gòu)建骨架同源納米顆粒，實現(xiàn)了TADF與PDT的空間功能分離與協(xié)同輸出，顯著提升了深部腫瘤成像對比度與治療精準(zhǔn)性。未來，TADF-PDT平臺有望拓展至術(shù)中導(dǎo)航、遠(yuǎn)程監(jiān)控與多模態(tài)診療，為光醫(yī)學(xué)提供新路徑。

李旭萍研究員、復(fù)旦大學(xué)博士后黃麗文以及瑞典林雪平大學(xué)（Link?ping University）Gleb Baryshnikov教授為論文第一作者，李旭萍研究員和復(fù)旦大學(xué)朱亮亮教授為論文通訊作者，內(nèi)蒙古大學(xué)為論文第一單位。該工作得到了國家重點研發(fā)計劃、國家自然科學(xué)基金青年基金、內(nèi)蒙古大學(xué)“駿馬計劃”、內(nèi)蒙古青年基金的大力支持。

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編輯 ：趙亞靜

責(zé)編 ：張振宇 武濤

校審 ：張書寧 樊碩

審核 ：楊磊

終審 ：阿茹娜