季铵化微晶纤维素表面工程载体调控ICG聚集行为增强多模态光疗效果

本综述创新性地提出季铵化微晶纤维素（QMCC）作为绿色载体，通过精准调控表面电荷实现对吲哚菁绿（ICG）聚集态的有效调控。研究表明QMCC2-ICG体系通过π-π堆积形成杂化聚集体，显著提升ICG载量（388.3 mg/g）、光热转换效率（55.0%）及单线态氧生成能力，在4T1肿瘤模型中展现出优异的PAI/PTT/PDT协同治疗效果，为多糖基光疗材料设计提供了新范式。

　　

^亮点

• 通过溶剂游离反应开发了可扩展的季铵化微晶纤维素（QMCC）载体

• QMCC通过静电和空间效应调控ICG聚集行为

• QMCC2-ICG形成具有宽谱吸收的杂化聚集体

• 实现高ICG负载（388.3 mg/g）和55.0%的光热转换效率

• 在4T1肿瘤模型中验证了优异的抗肿瘤效果和生物安全性

^结论

本研究成功开发了一系列季铵化微晶纤维素载体用于高效稳定负载ICG。季铵基团的引入使QMCC具有可调控表面电荷，能够与阴离子ICG产生强静电复合作用。这不仅增强了在生理介质中的结合亲和力和分散性，还调控了ICG的聚集途径。机理分析表明QMCC通过π-π堆积相互作用抑制了聚集引起的荧光猝灭，促进了具有红移吸收特性的杂化聚集体形成。QMCC2-ICG表现出均衡的静电和空间环境，具有优异的光热稳定性、单线态氧生成能力和光声成像性能。体外和体内实验证实了其增强的光毒性、ROS介导的细胞凋亡和肿瘤迁移抑制效果。该工作为基于多糖的光疗材料设计提供了新的聚集态调控策略。

^{CRediT作者贡献声明}

张毅：原始稿撰写、研究调查、形式分析、数据整理

邱志鹏：文稿审阅、可视化、验证、方法学、研究调查、形式分析、数据整理

刘波：研究调查、形式分析、数据整理

陈玲：文稿审阅、可视化、项目监督、资源提供、方法学

^{未引用参考文献}

Yang等，2021

^{利益冲突声明}

作者声明不存在可能影响本研究成果的已知竞争性财务利益或个人关系。

^致谢

本研究得到国家自然科学基金（32372276）的资助。