Small:集成近红外荧光和光声成像的单分子光学纳米材料及其肿瘤诊疗一体化研究

全球范围的肿瘤病变已经严重威胁人类健康,且因其治疗和康复等难题耗费了大量的资源,已然连续多年成为全球主要公共健康卫生关注焦点。肿瘤的不间断病变、变异与迁移严重地困扰了当前的临床诊断与治疗体系。为应对纷繁复杂的癌症体系,兼备治疗与诊断的诊疗一体化体系有望同时实现精准诊断与高效治疗,以发展成为当前癌症战役的强有力武器。众所周知,多模态成像指导的光学治疗是一种结合多模式成像定位诊断和非侵入式光学治疗的优点,可实现多角度和全方位的精准影像的治疗策略,已成为研究热门和发展焦点。然而,当前的多模态成像诊疗一体化体系绝大部分都是采用多种功能成分协调实现多功能属性,但是该类体系构造复杂,其相应带来的质量不可控性和高昂的制造成本,成为了下一步临床转化的主要障碍。

香港城市大学化学系李振声教授、李盛亮博士和广州医科大学郭伟圣教授共同采用简便的纳米沉淀方法制备了单一光功能分子的纳米诊疗一体化体系。通过将有机半导体寡聚物(IT-S)封装到两亲性脂质(DSPE-PEG200)中,制备出具有水分散性的IT-S纳米颗粒(IT-S NPs)。该光学单分子纳米具有简单结构,超稳定的近红外荧光(NIRF)/光声(PA)双模态成像和高达72.3%的光热转换效率(PCE)等优点。NIRF / PA双模态成像可以在小鼠肿瘤模型中成功地可视化了IT-S NPs的准确空间分布信息。该诊疗纳米体系提供了小鼠肿瘤部位全面信息可以精确控制光热治疗中的激光治疗进程,有效实现肿瘤的完全消融,有效提高了治疗精确度同时降低了副作用。因此,该体系实现了在NIRF / PA成像技术的精确指导下的高效的肿瘤光热治疗,在未来临床治疗转化方面具有巨大潜力。

这项研究利用化繁为简思想制备了基于单光学组分的多功能诊疗一体纳米体系,展现了优良的性能和稳定性,也为诊疗一体化研究和多功能材料的开发与设计提供了新思路。相关结果在线发表在Small (DOI: 10.1002/smll.202002672)上。