基于三嵌段聚合物纳米结构的光敏剂增效策略:提升单线态氧(1O2)量子产率与光动力治疗效能

【字体: 时间:2025年09月09日 来源:ChemPlusChem 2.8

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  研究人员开发了由焦脱镁叶绿酸a(PPa)、聚乙二醇和磷脂构成的三嵌段聚合物纳米胶束(nanoPPa),通过疏水-亲水作用自组装形成非极性微环境,显著减少光敏剂分子碰撞和自聚集导致的能量损耗。该研究实现了单线态氧(1O2)生成量5倍提升,同步增强荧光发射,为光动力治疗(PDT)与光动力成像(PDI)提供了新型纳米光敏剂设计范式。

  

通过精妙设计三嵌段聚合物(triblock polymer)体系,将焦脱镁叶绿酸a(PPa)光敏剂与亲水性聚乙二醇(PEG)、磷脂模块共价连接,利用两亲性分子自组装特性构建了新型纳米胶束nanoPPa。这种纳米结构在溶液中自发折叠形成疏水内核,为PPa分子营造出类似生物膜的微环境,有效抑制了传统水相中光敏剂分子自聚集(aggregation)和碰撞淬灭(collisional quenching)现象。

实验数据显示,相较于游离PPa,nanoPPa的单线态氧(singlet oxygen, 1O2)量子产率提升达5倍,同时荧光发射强度显著增强。这种"双增强"效应源于纳米结构对激发态能量的高效利用:疏水核心减少了非辐射跃迁,而精确控制的分子间距优化了能量传递路径。该发现为突破传统光动力治疗(photodynamic therapy, PDT)中氧依赖性强、组织穿透深度有限等瓶颈提供了新思路。

这种模块化纳米平台展现出多重优势:既保持磷脂材料固有的生物相容性,又通过PEG外壳实现长循环特性;既能增强活性氧杀伤效果,又可同步用于治疗过程可视化(photodynamic imaging, PDI)。研究者特别指出,该自下而上的组装策略具有普适性,可拓展至其他光敏剂体系,为开发新一代"诊疗一体化"纳米药物提供了技术蓝图。

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