Angew. Chem.:近红外二区光/超声双重增强的Fe2P芬顿试剂用于深部肿瘤的诊断与治疗

活性氧(ROS),包括羟基自由基(·OH)、超氧阴离子(·O2)和单线态氧(1O2),因其可以诱导细胞坏死或凋亡,被视为一种良好的癌症治疗试剂。近年来,利用肿瘤微环境富含H2O2可以与芬顿试剂反应在肿瘤部位特异性地产生·OH杀死肿瘤细胞的新型肿瘤治疗方法——化学动力学疗法(CDT)受到了越来越多的关注。然而,高效的芬顿反应需要较强的酸性环境(pH=3-4),而肿瘤微环境下只是弱酸体系(pH~6.5),CDT的疗效并不理想,从而限制其进一步的临床应用。因此,如何提高肿瘤部位的芬顿反应效率是目前CDT面临的重要挑战。

日前,同济大学附属上海市肺科医院杨洋副教授和中国科学院长春应用化学研究所张洪杰院士团队设计合成了一种新颖的“一体化”芬顿试剂(Fe2P纳米棒,FP NRs),用于光声成像(PAI)和磁共振成像(MRI)引导的光热疗法(PTT)和光热/超声增强的CDT协同治疗。一方面,FP NRs在近红外二区窗口具有良好的光学吸收,在1064 nm激光照射下表现出优异的光热转换性能。另一方面,FP NRs的芬顿反应效率在光热作用和超声作用下显著增强。因此,FP NRs可以实现近红外二区光/超声双重响应的深部肿瘤治疗。此外,FP NRs出色的光热转换效率和固有磁学性质使其可以作为光声成像(PAI)和磁共振成像(MRI)造影剂。这种新颖的基于金属磷化物的“一体化”芬顿试剂不但实现了肿瘤部位高效的芬顿反应,而且克服了传统光热疗法(808 nm辐照)组织穿透深度有限和皮肤可承受激光功率低(MPE)等问题,为高效的芬顿试剂的生物应用提供了新思路。相关论文近期发表于Angew. Chem. Int. Ed.上(DOI : 10.1002/anie.201813702)。第一作者为中科院长春应用化学研究所的博士生刘洋,通讯作者为中国科学院长春应用化学研究所王樱蕙副研究员,宋术岩研究员,以及同济大学附属上海市肺科医院杨洋副教授。