D-π-A结构氮杂-BODIPY染料的创制及其1064 nm激光触发的NIR-II光热诊疗研究

针对深部肿瘤诊疗中NIR-I组织穿透不足的难题，南京工业大学团队设计了一种具有D-π-A结构的氮杂-BODIPY染料CNTPA。该染料在Pluronic F-127封装后形成纳米颗粒(CNTPA NPs)，展现出46.2%的NIR-II光热转换效率(PCE)和优异的光稳定性，成功实现1064 nm激光触发的PAI/PTT协同诊疗，为深部肿瘤治疗提供新策略。

　　

在肿瘤治疗领域，光热疗法(Photothermal Therapy, PTT)因其非侵入性和精准性备受关注。然而当前大多数光热剂仅能吸收第一近红外窗口(NIR-I, 700-1000 nm)的光，其组织穿透深度有限，难以有效作用于深部肿瘤。更令人振奋的第二近红外窗口(NIR-II, 1000-1700 nm)虽具有更优的组织穿透性，但能匹配该波段的有机小分子染料却凤毛麟角。

南京工业大学的研究人员独辟蹊径，将目光锁定在具有优异光稳定性的氮杂-BODIPY染料上。这类染料虽在光电领域应用广泛，但其吸收波长鲜少能突破NIR-II区域。研究团队创新性地采用D-π-A（供体-π-受体）分子设计策略，通过在三苯胺(TPA)供体与氰基受体间插入噻吩π桥，成功开发出新型NIR-II吸收染料CNTPA。

为验证其应用价值，研究团队采用纳米沉淀法将CNTPA封装于两亲性聚合物Pluronic F-127中，形成稳定纳米颗粒(CNTPA NPs)。通过紫外-可见-近红外吸收光谱、光热成像系统、光声成像仪等关键技术，系统评估了其光物理性质与生物应用效果。

合成与表征
通过核磁共振、质谱等手段确认CNTPA结构。纳米颗粒动态光散射(DLS)显示其水合粒径为85 nm，透射电镜(TEM)观察到均匀球形形貌。吸收光谱显示CNTPA NPs在929 nm处具有特征峰，且在1064 nm处仍保持1.13×10⁴ L mol^-1 cm^-1的摩尔消光系数。

光热性能研究
在1.0 W/cm²的1064 nm激光照射下，CNTPA NPs溶液(100 μg/mL)温度在10分钟内升高42.3°C，计算得到46.2%的PCE。连续5次激光循环测试表明其光热稳定性优于临床常用的吲哚菁绿(ICG)。

PAI-guided PTT研究
体外实验显示CNTPA NPs的PA信号强度呈浓度依赖性。小鼠肿瘤模型证实静脉注射后24小时达到最佳肿瘤富集。在1064 nm激光(1.0 W/cm²)照射下，治疗组肿瘤完全消融且无复发，而对照组肿瘤持续增长。

这项发表于《Sensors and Actuators B: Chemical》的研究具有多重突破意义：分子设计上首次实现氮杂-BODIPY染料的NIR-II吸收拓展；技术上创制出兼具高PCE和优异生物相容性的纳米制剂；临床应用上证实1064 nm激光可同步实现深部肿瘤的精准成像与治疗。Xiaochen Dong、Jinjun Shao等作者的工作为开发新一代NIR-II光诊疗剂提供了重要范式。

特别值得注意的是，该研究巧妙利用NIR-II激光的深层穿透优势(相比808 nm激光，1064 nm的允许曝光强度提升3倍)，结合PAI技术克服了传统光学成像的深度限制。这种"诊疗一体化"策略为临床转化奠定基础，其分子设计思路也可拓展至其他功能染料的开发。