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    北化大尹梅貞教授和蘇志強教授與納米中心陳春英研究員《ANGEW》:“酶促解組裝”的苝酰亞胺基納米簇光敏劑
    2020-07-10  來源:高分子科技

      光動力治療(PDT)是一種利用光激發光敏劑產生有毒的活性氧以實現治療的方法,在癌癥治療領域展現出巨大潛力。然而,作為光動力治療核心的光敏劑仍存在一些問題。一方面,大多光敏劑熒光、光動力呈現 “Always-On”狀態,可能降低成像效果且帶來一定光毒副作用;另一方面,由于尺寸效應,現行光敏劑難以兼具腫瘤富集與深層滲透性能,削弱其光動力治療效果。因此,針對以上問題,設計制備智能高效的光敏劑,并對其性能進行精準調控,從而達到最佳診治效果,是當前光動力診療領域的研究熱點和難點。


      近日,北京化工大學尹梅貞教授和蘇志強教授與國家納米科學中心陳春英研究員合作報道了一種基于苝單酰亞胺的智能納米簇,并將之應用于可活化,可深層滲透的光動力腫瘤治療,同時提出了酶觸發分子解組裝的多功能級聯控制的診療策略(圖1)。作者設計合成了一種近紅外四氯苝單酰亞胺分子P1作為羧酸酯酶(CE)響應的前驅體,并將其與葉酸修飾的白蛋白共組裝成納米簇光敏劑(FHP);一旦P1被CE水解,FHP將由~100 nm的納米簇轉變為~10 nm的超小納米粒子,使FHP可兼顧有效的腫瘤富集和深層滲透;同時,酶觸發解組裝過程還使FHP熒光發射增強~8倍,光動力性能提升~4倍,實現了近紅外熒光成像引導的光動力治療,顯著抑制了腫瘤生長(圖2)。



    圖1. FHP的制備,酶觸發解組裝,腫瘤滲透及活化的光動力診療示意圖



    圖2. (A) FHP納米結構;CE作用前后FHP(B)熒光增強,(C) 光動力性能提升,(D)尺寸縮減;(E)實時近紅外熒光活體成像;(F)光動力腫瘤治療


      該研究工作基于苝單酰亞胺,從酶促結構轉變調控分子組裝的角度去設計制備新型光敏劑,驗證了酶觸發分子解組裝的多功能級聯控制策略在光動力診療應用中的可行性,為解決當前光動力治療問題提供了新思路,也為未來癌癥診療中研發刺激響應型納米藥物提供了新途徑。


      相關成果以“Enzyme-Triggered Disassembly of Perylene Monoimide-based Nanoclusters for Activatable and Deep Photodynamic Therapy”為題發表于國際頂尖期刊Angew. Chem. Int. Ed.(IF = 12.959)上。本文第一作者為北京化工大學博士生蔡陽和國家納米科學中心博士生倪東齊,北京化工大學尹梅貞教授蘇志強教授與國家納米科學中心陳春英研究員為共同通訊作者。 


      原文鏈接:https://doi.org/10.1002/anie.202001107

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