VIEW:基于有机半导体纳米材料的近红外二区光诊疗

由于近红外二区的光具有更大的组织穿透深度、更高的成像信噪比和更大的组织耐受度,所以基于近红外二区的光诊疗相对于近红外一区光诊疗在实际应用中具有更大的优势。目前,辅助近红外二区光诊疗的纳米制剂主要集中于无机纳米颗粒和小分子染料,它们在生物体内的长期毒性和光稳定性差等问题有待进一步解决。相比之下,有机半导体纳米材料具有光稳定性高、光学特性优良和生物相容性好等优点,这就使得该类纳米材料在体内光诊疗中具有更大的应用前景。南京邮电大学材料科学与工程学院范曲立教授课题组结合自身的代表性工作,总结了有机半导体纳米材料在近红外二区光诊疗领域的最新研究进展。

本文引言部分从理论上分析了近红外二区光诊疗比近红外一区更具优势的原因,并介绍了有机半导体纳米材料的特点:纯有机和生物惰性组分降低了某些无机纳米粒子的生物毒性影响(如重金属离子毒性);相比于某些有机小分子染料具有更高的耐光性。正文部分首先介绍了基于有机半导体纳米材料的近红外二区荧光成像介导的治疗,包括手术治疗、化疗和光热治疗。基于苯并双噻二唑结构的有机半导体骨架由于具备较高的荧光量子产率和结构易修饰等特点,被广泛应用于二区荧光成像以及成像介导的治疗。文章随后介绍了有机半导体纳米材料辅助的二区光声成像介导的治疗,重点综述了基于方酸、苯并双噻二唑、噻二唑并苯并三唑和喹喔啉等骨架结构的有机半导体纳米材料在二区光声成像介导的二区光热治疗中的应用。文章进一步介绍了有机半导体纳米材料在多模态二区光诊疗中的应用,主要包括近红外二区荧光/光声成像介导的光热/光动态/化学药物联合治疗、近红外二区荧光/PET成像介导的肿瘤手术治疗、近红外二区荧光/光声成像介导的光动态/光热治疗和近红外二区荧光/光声/热成像介导的光热治疗,并从纳米材料的组成出发,比较了单组份和多组分构筑的有机半导体纳米材料在活体诊疗中的优缺点。最后,文章讨论了目前有机半导体纳米材料在二区光诊疗中面临的问题和挑战,以及未来的发展方向。相关论文发表在VIEW期刊上(DOI: 10.1002/VIW.20200070)。

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