组装的纳米生物材料可用于同时提高光动治疗效率与治疗深度

光动力治疗(PDT)作为一种非介入性治疗手段因其独特的选择性而被广泛利用,然而在抗肿瘤治疗过程中,PDT疗法仍然面临两个重要问题:1)PDT是依赖氧气的治疗过程,而肿瘤微环境是厌氧体系,这势必会限制PDT的治疗效率;2)目前临床批准的PDT光敏剂多在700nm以下有效吸收激发光,这样的光穿透组织的深度有限,使PDT仅在浅表治疗领域才体现出一定疗效。尽管诸多方法用于提高PDT在抗肿瘤治疗中的治疗效率及治疗深度,但在一个体系中同时解决这两个问题还存在一定难度。通过组装的方法制备多组份多功能的纳米载药体系为同时解决PDT的这两个难题提供了可能的解决方案。

近日,他们将临床常用的光敏剂、具有双光子吸收功能的分子以及具有催化产氧功能的过氧化氢酶共同组装到一个纳米粒子分散体系中。该纳米粒子可被双光子激发并通过荧光共振能量转移效应(FRET)将能量传递给光敏剂,进而使普通的光敏剂也能够被双光子激发,以此提高PDT治疗深度。同时,该纳米体系中掺杂的过氧化氢酶能够催化肿瘤环境中过表达的过氧化氢,从而为PDT过程补充额外的氧气以提高治疗效率。此外,借助双光子技术极高的空间分辨率,该体系被双光子激发后能够分辨复杂血管网络中的某段血管并将其阻断,这对于某些精细的手术(如眼部手术)具有重要意义。

该策略使普通的光敏剂能够间接的被双光子激发,提高了双光子光敏剂的选择范围,同时引入自供氧功能组分,为双光子光动力治疗在抗肿瘤应用提供了一个可能的解决方案。相关工作以“Intraparticle FRET for Enhanced Efficiency of Two-Photon Activated Photodynamic Therapy”为题,发表在Advanced Healthcare Materials (DOI:10.1002/adhm.201701357)上。

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