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为解决光热疗法（PTT）治疗癌症时热分布不均、疗效受限等问题，研究人员构建了多功能纳米平台 LBT - Fe（LnNP@Bi2Te3-Fe3O4），实现多模式成像引导下的协同抗肿瘤治疗，有望推动肿瘤治疗新发展。
肿瘤，这个令人谈之色变的健康杀手，一直以来都严重威胁着人类的生命。在众多肿瘤治疗手段中，光热疗法（Photothermal Therapy，PTT）凭借其非侵入性、高选择性和低副作用等优势，逐渐崭露头角。它就像是一个精准的 “热武器”，利用光热剂（Photothermal Agents，PTAs）将光能转化为热能，直接对肿瘤细胞发起 “攻击”，试图将它们一网打尽。
然而，理想很丰满，现实却很骨感。PTT 在实际应用中遇到了诸多难题。首先，激发光的穿透深度有限，这使得热量在肿瘤组织内分布不均，就好比子弹无法精准地击中每一个敌人，总有 “漏网之鱼”。其次，肿瘤微环境（Tumor Microenvironment，TME）中存在着一些内在的耐热机制，这些机制让肿瘤细胞变得更加 “顽强”，不仅限制了 PTT 的抗肿瘤效果，还增加了肿瘤转移的风险。因此，如何提高 PTT 的疗效，成为了科研人员亟待攻克的难题。
在这样的背景下，吉林大学的研究人员勇挑重担，开展了一项极具创新性的研究。他们致力于构建一种多功能的光热诊疗纳米平台 ——LBT - Fe（LnNP@Bi2Te3-Fe3O4），期望通过多模式成像引导，实现光热 / 铁死亡 / 免疫协同抗肿瘤治疗。
研究人员在这项研究中运用了多种关键技术方法。在材料合成方面，他们先通过热解和奥斯特瓦尔德熟化法制备出近红外二区（NIR - II）下转换的镧系掺杂纳米粒子（LnNPs），并以此为模板，利用水热法生长出多孔结构的 Bi2O3层，随后将铁死亡诱导剂 Fe3O4纳米粒子锚定在其孔洞中，成功制备出 LBT - Fe 纳米复合材料。在细胞和动物实验方面，他们培养了 4T1 小鼠乳腺癌细胞，构建了小鼠肿瘤模型，以此来评估 LBT - Fe 的治疗效果。
下面来看看具体的研究结果：
- 材料特性与光热转换效率：研究人员合成的多孔 Bi2Te3在近红外二区（1060nm）具有高达 68.35% 的光热转换效率（Photothermal Conversion Efficiency，PCE）。当在多孔 Bi2Te3上修饰 Fe3O4纳米粒子后，PCE 更是提升到了 79.25%。这表明 LBT - Fe 在光热转换方面具有出色的性能，能够更有效地将光能转化为热能，为肿瘤治疗提供强大的 “火力”。
- 铁死亡诱导机制：在酸性的肿瘤微环境中，LBT - Fe 会迅速释放出丰富的 Fe3+/Fe2+。这些离子就像是 “催化剂”，能够催化内源性 H2O2产生具有强氧化性的羟基自由基（?OH），加速脂质过氧化过程，从而增强癌细胞的铁死亡（Ferroptosis）。铁死亡是一种非凋亡的程序性细胞死亡方式，通过这种方式，可以进一步破坏肿瘤细胞的结构和功能，抑制其生长。
- 协同治疗效果：光热疗法（PTT）诱导的局部高热能够加速细胞内 Fe3+介导的芬顿（Fenton）反应过程，而铁死亡又可以增加肿瘤细胞对热的敏感性，二者相互协作，产生了优异的治疗效果。同时，PTT / 铁死亡协同作用后释放的肿瘤相关抗原（Tumor - Associated Antigens，TAAs），会引发免疫原性细胞死亡（Immunogenic Cell Death，ICD）。这就像是给免疫系统发出了 “警报”，激活了机体的免疫反应，让免疫系统能够更好地识别和攻击肿瘤细胞，有效抑制了肿瘤细胞的远处转移。
- 成像引导功能：Bi2Te3及其合成模板 LnNPs 具有出色的成像能力，可用于 X 射线、光声和光学成像（Er3+激活的 1525nm 下转换发光）。通过实时的多模式成像，能够在深层组织穿透中获得高时空分辨率的图像，为精准的抗肿瘤治疗提供了可靠的 “导航”，确保治疗过程更加准确、安全。
研究结论和讨论部分意义重大。该研究成功开发了多功能纳米诊疗剂 LBT - Fe，实现了在多模式成像引导下，通过光热 / 铁死亡诱导免疫治疗（ICD）来治疗肿瘤。这种协同治疗策略充分发挥了各种治疗方式的优势，克服了传统 PTT 单药治疗的局限性。LBT - Fe 的出色治疗效果得益于其关键组成部分，多孔 Bi2Te3高效的光热转换能力、Fe3O4纳米粒子诱导铁死亡的作用以及引发的免疫反应。这一研究成果为肿瘤治疗开辟了新的思路和方法，有望在未来的临床实践中得到广泛应用，为众多肿瘤患者带来新的希望。同时，也为后续开发更多高效的肿瘤诊疗策略提供了重要的参考和借鉴，推动了肿瘤治疗领域的进一步发展。该研究成果发表在《Colloids and Surfaces B: Biointerfaces》，为该领域的研究贡献了宝贵的经验和数据。
