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综述:设计新一代光敏剂:NIR-II触发有机光动力纳米药物的最新进展
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年05月27日 来源:Dyes and Pigments 4.1
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(编辑推荐)本综述系统总结了近红外二区(NIR-II, 1000-1700 nm)激发的有机光敏剂(PSs)在光动力治疗(PDT)中的研究进展,重点探讨其克服传统PDT组织穿透深度不足的优势,并分析小分子和共轭聚合物两类材料的机制与应用,为深部肿瘤治疗提供新思路。
ABSTRACT
光动力治疗(PDT)凭借精准可控性、耐药性低和副作用小等优势,已成为肿瘤治疗的重要临床手段。然而,现有光敏剂(PSs)的激发波长多局限于可见光或近红外一区(NIR-I, 700-900 nm),导致组织穿透深度不足。相比之下,近红外二区(NIR-II, 1000-1700 nm)光具有更深的穿透能力和更低的光损伤,成为深部治疗的研究热点。目前NIR-II激活的PSs以无机纳米材料为主,而有机PSs的开发尚处起步阶段。本文综述了NIR-II有机PSs的最新进展、作用机制及应用实例,并展望其设计策略。
Introduction
癌症仍是人类健康的主要威胁。传统疗法如手术、放疗和化疗存在局限性:手术难以彻底清除转移灶,而放疗和化疗对正常组织毒性显著。PDT通过光敏剂(PSs)、光和底物协同产生活性氧(ROS)杀伤肿瘤细胞,具有独特优势。PDT机制分为两类:I型通过电子转移生成H2O2、O2•?和•OH等ROS;II型通过能量转移产生1O2。I型PDT不受氧浓度限制,更适合实体瘤治疗。然而,传统PSs的激发波长(<700 nm)穿透力差,制约了PDT的临床应用。NIR-II光因散射弱、允许曝光强度高(如1064 nm达1 W/cm2),成为深部治疗的理想选择。尽管NIR-II光热治疗(PTT)已有较多研究,但PDT领域仍面临能量匹配难题,且有机PSs的开发亟待突破。
Small molecule-based PSs
有机小分子PSs因结构明确、生物安全性高备受关注。利用超快脉冲激光开发多光子(如双光子)吸收PSs是NIR-II PDT的有效策略。例如,靶向亚细胞器的PSs可提升ROS生成效率。近期研究通过分子工程调控激发态能级,成功实现NIR-II激发的I型/II型协同PDT,显著增强深部肿瘤杀伤效果。
Conjugated polymer-based PSs
共轭聚合物凭借强NIR-II吸收和良好稳定性,在光热治疗(PTT)和光声成像等领域广泛应用。2022年,研究者通过构建电子受体-供体体系,首次报道了NIR-II激活的共轭聚合物PSs,其通过I型机制在低氧环境中仍保持高效ROS产率,为耐药性肿瘤提供新解决方案。
Conclusions and outlooks
NIR-II有机PSs为深部肿瘤PDT开辟了新途径,但面临激发效率低、材料稳定性等挑战。未来需优化能级匹配、开发新型共轭体系,并推动临床转化研究。
Declaration of competing interest
作者声明无利益冲突。
Acknowledgment
感谢国家自然科学基金(22175098)等项目的资助。
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