NIR-II 成像引导的原位尺寸可变聚簇纳米系统：深部肿瘤声动力治疗的新突破

为解决声敏剂在肿瘤部位富集和穿透不足影响声动力治疗（SDT）疗效的问题，研究人员开发肿瘤酸度和光热控制纳米系统（NTTD）。结果显示 NTTD 可增强声敏剂在肿瘤的保留和穿透，SDT / 光热治疗（PTT）协同抑制肿瘤，为开发新型纳米声敏剂提供策略。

　　在肿瘤治疗领域，声动力治疗（SDT）是一种极具潜力的非侵入性治疗方式。它利用超声刺激肿瘤部位的声敏剂产生活性氧（ROS），进而诱导肿瘤细胞死亡。这种治疗方法具有深部组织穿透能力强（可达厘米级）、组织散射小以及对人体听力损伤低等优点，目前已有相关临床试验正在开展，展现出从基础研究迈向临床应用的趋势。然而，SDT 在实际应用中面临着诸多挑战。一方面，大多数声敏剂在肿瘤部位的富集不足，严重影响了治疗效果；另一方面，SDT 产生的 ROS，尤其是单线态氧（¹O₂），存在寿命短（<40 ns）、作用范围小（<20 nm）的问题，限制了治疗的疗效和作用范围。此外，肿瘤的血管屏障和细胞外基质（ECM）也阻碍了声敏剂的扩散和运输，而现有的克服策略存在体内毒性和损伤正常组织等缺陷。因此，开发能够精准提高声敏剂在肿瘤部位的积累和穿透能力的新型纳米声敏剂迫在眉睫。

为了解决这些问题，国内研究人员开展了一项创新性研究。他们开发了一种肿瘤酸度和光热控制的纳米系统（NTTD），该系统共负载了新型声敏剂 Na₃TiF₆纳米颗粒（NPs）和近红外二区（NIR-II，1000 - 1900 nm）发光的聚集诱导发光分子（AIEgen，T1） ，旨在实现深部肿瘤的高效 SDT / 光热治疗（PTT）。这一研究成果发表在《Biomaterials》上，为肿瘤治疗领域带来了新的希望。

研究人员在开展此项研究时，运用了多种关键技术方法。首先，采用有机相策略合成了声敏剂 Na₃TiF₆ NPs，并对其进行了详细的表征分析。其次，通过将 Na₃TiF₆ NPs 与 T1 共同负载到 pH 和光热双响应的脂质体中制备了 NTTD。此外，借助近红外二区荧光成像技术，实时监测 NTTD 在肿瘤部位的分布和积累情况，为后续的治疗提供指导。

在研究结果方面：

• 合成与表征 Na₃TiF₆ NPs：通过有机相策略成功合成了 Na₃TiF₆ NPs，其呈现单分散的球形形态，粒径为 4.38 ± 0.83 nm，晶格间距为 0.199 nm，对应于 Na₃TiF₆晶体的 (004) 平面。这些特性为其后续在 SDT 中的高效作用奠定了基础。
• NTTD 的肿瘤富集与穿透：在 4T1 肿瘤模型中，相较于被动靶向的 NTT 组，NTTD 显著延长了肿瘤保留时间至 60 h，并且成像信号增强了约 2.4 倍。进一步的光照射使得 NTTD 的穿透能力提高了约 4.5 倍。这表明 NTTD 能够在肿瘤部位有效富集并深入穿透，得益于其酸性 / 光热响应特性和近红外二区荧光成像的引导。
• SDT/PTT 协同治疗效果：NTTD 在超声和激光照射下，SDT/PTT 协同作用诱发了大量 ROS 的产生，在体内实现了 75.2% 的肿瘤抑制率。这一结果充分展示了 NTTD 在深部肿瘤治疗中的强大潜力。

在研究结论与讨论部分，研究人员合成的超小声敏剂 Na₃TiF₆ NPs，凭借其窄带隙（2.82 eV）、氧空位形成以及对 O₂和 H₂O 分子的强吸收能力，在超声刺激下能够有效促进电子（e^-） - 空穴（h⁺）对的分离，从而增强 ROS 的产生。更重要的是，基于 Na₃TiF₆ NPs 的原位尺寸变换策略，结合近红外二区荧光成像引导，实现了声敏剂在肿瘤部位的精准富集和穿透，显著提高了 SDT/PTT 的协同治疗效果。这一研究为开发新型无机声敏剂提供了创新策略，有望推动声动力治疗在深部肿瘤临床治疗中的广泛应用，为肿瘤患者带来新的治疗选择和希望，在肿瘤治疗领域具有重要的理论意义和临床应用价值。