硫化亚锡增强的近红外二区吸收纳米探针用于结直肠癌光声成像及光热增强化学动力学治疗

为解决结直肠癌(CRC)传统治疗面临的成像分辨率不足、治疗效率低等问题，广西师范大学研究人员开发了H2S响应的SnS@Cu2O纳米探针。该探针在NIR-II窗口(1000-1300 nm)实现浓度依赖性PA信号放大，并通过Fenton-like反应产生·OH，结合1064 nm激光诱导的光热效应增强化学动力学治疗(CDT)，为CRC诊疗提供新型精准策略。

　　

在对抗结直肠癌的医疗战场上，科学家们长期面临两大挑战：如何精准定位深部肿瘤，以及如何突破传统治疗带来的耐药性和毒副作用。传统的光声成像(PA)技术受限于近红外一区(NIR-I)窗口，成像深度和分辨率捉襟见肘；而化学动力学治疗(CDT)则因肿瘤内过氧化氢(H₂O₂)不足和催化效率低下，难以发挥理想疗效。

广西师范大学的研究团队独辟蹊径，将目光投向具有独特能带结构的半导体材料——硫化亚锡(SnS)与氧化亚铜(Cu₂O)。他们创新性地构建了核壳结构的SnS@Cu₂O纳米探针，这项突破性研究发表在《Teaching and Learning in Nursing》期刊上。

研究团队采用湿化学法合成纳米探针，通过TEM-EDS联用确认核壳结构，XPS分析元素组成。利用紫外-可见-近红外光谱评估光学特性，建立HS^-浓度与PA信号线性关系。在动物模型中，通过瘤内注射评估时间依赖性PA信号变化，并采用电子自旋共振(ESR)检测·OH生成。

材料表征与光学特性
TEM显示SnS核心被Cu₂O均匀包裹的核壳结构，XPS证实Cu⁺和Sn⁴⁺的化学态。该探针在HS^-存在时，于1000-1300 nm产生宽吸收峰，PA强度与0-1.2 mM HS^-呈线性相关。

体内外成像性能
体外实验显示PA信号与HS^-浓度线性相关(R²=0.992)。小鼠模型中，10 mg/kg剂量注射后4小时达到PA信号峰值，证实探针对过表达H₂S的CRC组织具有特异性响应。

协同治疗机制
在TME中，Cu⁺通过Fenton-like反应催化H₂O₂产生·OH。1064 nm激光照射不仅诱导光热效应(升温52.3°C)，更使·OH产率提升3.2倍，实现PTT增强的CDT。

这项研究开创性地将NIR-II PA成像与PTT-CDT协同治疗整合于单一纳米平台。SnS@Cu₂O探针不仅突破NIR-I成像的深度限制，其H₂S激活特性更确保治疗精准性。光热效应与Fenton-like反应的协同放大，为克服CRC治疗耐药性提供新范式。Jinzhe Liang团队的工作标志着肿瘤诊疗一体化的重要进展，为临床转化奠定基础。