Adv Sci丨香港中文大学唐本忠等团队设计聚集诱导发射活性发光体，用于多模式成像协同疗法

硕博一线 · 公众号 · · 2024-09-02 23:37

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作为 癌症研究的新途径，光疗技术已显示出无穷无尽的活力，因为它允许在非侵入性光启动下进行实时诊断和同时进行原位治疗。 然而，构建一种先进的材料，允许显著的光疗输出并同时克服光疗固有的缺陷，将是一项有吸引力但极具挑战性的任务。

2024年8月29日，香港中文大学唐本忠、深圳大学王东、深圳市儿童医院Tan Hui共同通讯在 Advanced Science 在线发表题为 “ Regulating Aggregation-Induced Emission Luminogen for Multimodal Imaging-Navigated Synergistic Therapy Involving Anti-Angiogenesis ” 的研究论文。 该研究巧妙地设计和制备了一种聚集诱导发射(AIE)活性发光体(即DBD-TM)，其具有强电子供体-受体强度和扭曲结构以及精细调节的分子内运动。

DBD-TM同时具有第二近红外(NIR-II)区域的荧光发射和高效的光热转换。 通过将DBD-TM与抗血管生成剂索拉非尼相结合，可以顺利制造出一种多功能纳米材料，并用于三模态成像导航协同治疗，包括光热疗法和抗血管生成癌症。 这种先进的方法能够提供准确的肿瘤诊断、彻底的肿瘤消除和很大程度上抑制肿瘤复发，显然是一种超越光诊疗的卓越诊疗方法。 这项研究将为开发新一代癌症诊疗方法提供蓝图。

尽管在治疗效率方面取得了许多进展，但癌症仍然是全球范围内发病率和死亡率较高的主要死亡原因。 鉴于传统方法各自和共同的缺点，开发创新的癌症治疗方案具有重大意义。鉴于此，光疗学是指在光激发下将诊断光学成像和光治疗干预巧妙地整合成单一配方，凭借其在空间和时间上的高选择性、低毒副作用、良好的疗效以及突出的可控性和无创性，正成为该领域的一个耀眼前沿。光热疗法(PTT)是光治疗方法之一，是指利用光热转换剂利用光能产生局部热以消融肿瘤，由于其与光动力疗法(PDT)相比具有更高的治疗效率、附带的光声成像(PAI)/光热成像(PTI)功能以及光疗学的固有特性，引起了广泛关注。

然而，一些障碍限制了PTT的实际应用。 在高温下，细胞保护途径可能被激活，产生热休克蛋白（如HSP70和HSP90），导致严重的热抗性，从而降低治疗效果。此外，通常需要相对较高的温度才能实现高效治疗，但高温既会诱发炎症，又会对周围正常组织造成损害。显然，迫切需要开发协同治疗方案来克服单一PTT的缺点。此外，由于辐射衰变（FLI）和非辐射衰变（PTT、PAI和PTI）的能量耗散竞争激烈，构建具有诊断荧光成像（FLI）能力的光热转换剂以实现高性能光疗仍然具有挑战性。 因此，从根本上呼吁新的治疗诊断系统将源自定制药剂的突出光治疗诊断行为与协同治疗方式相结合，以达到超越光治疗诊断的超治疗诊断效果。

DBD-P、DBD-T和DBD-TM的化学结构（图源自 Advanced Science ）

肿瘤血管是肿瘤的营养通道，为肿瘤输送氧气和营养物质，是诱发肿瘤复发的重要因素。 抗血管生成疗法被认为是癌症治疗的创新方法之一，通过阻止肿瘤区域血管的形成，从而切断营养物质的供应，抑制肿瘤的生长。然而，单一的抗血管生成疗法通常治疗效果不佳。在相关背景下，美国食品药品监督管理局建议将抗血管生成技术与其他治疗策略相结合，以显著提高癌症患者的生存率。 人们坚信，抗血管生成和光疗的结合将是至关重要的，这是一种突破各自缺点、产生协同效应、增强癌症治疗诊断的开创性策略。

具有聚集诱导发射(AIE)趋势的发光体已被认为是提供高性能多模光诊疗的重要模板，因为它具有通过调节分子内运动来微妙地调节辐射和非辐射能量耗散之间平衡的独特能力。在本文中，作者首次展示了基于AIE发光体(AIEgens)的多模光诊疗与抗血管生成相结合。通过分子工程实现从传统的聚集引起猝灭(ACQ)到AIE效应的转变，以及激发/发射波长和光热转换方面的功能提升（方案1）。在此基础上，制备了一种由精心定制的AIEgen DBD-TM和抗血管生成剂索拉非尼组成的多功能纳米材料。 体外和体内评估清楚地表明，纳米材料在第二近红外(NIR-II)FLI-PAI-PTI三模态成像导航协同PPT和抗血管生成治疗中表现良好。

Adv Sci丨香港中文大学唐本忠等团队设计聚集诱导发射活性发光体，用于多模式成像协同疗法

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