肿瘤微环境响应型纳米防护平台实现精准光动力/光热协同治疗并显著降低皮肤光毒性

本研究创新构建了一种肿瘤微环境（TME）响应型AIE纳米防护系统（P-AD@PD），通过聚多巴胺（PDA）涂层淬灭光敏剂（PS）活性以降低系统毒性，并在肿瘤部位通过级联光热治疗（PTT）与光动力治疗（PDT）实现协同增效，为精准影像引导的肿瘤光疗提供了新策略。

　　

亮点

• 开发了具有近红外发射和高效ROS生成能力的AIE光敏剂（AD）

• 构建了PDA包覆的智能纳米防护系统（P-AD@PD）实现血液循环中光活性淬灭

• PDA层在肿瘤部位提供有效光热治疗（PTT）并响应TME降解

• TME触发的AD激活实现精准光动力治疗（PDT）

• 序贯PTT-PDT策略通过双模态成像协同增强治疗效果

结论

我们成功开发了一种TME响应型AIE纳米防护系统（P-AD@PD），该多功能诊疗平台通过整合PDT和PTT实现了精准治疗并降低脱靶光毒性。通过将AIE光敏剂（AD）封装于PNA纳米凝胶并采用PDA保护层屏蔽，该平台能有效防止系统循环中的提前光活化，显著提升皮肤安全性。纳米平台利用PDA的光热特性实现精确肿瘤消融，并在TME中逐步降解以激活AD介导的PDT。这种序贯治疗策略通过双模态成像能力实现了治疗过程的实时监控。该平台为开发安全高效的精准光疗系统提供了新范式。

方法

P-AD@PD纳米防护系统的制备：通过沉淀聚合法合成聚（N-异丙基丙烯酰胺-共-丙烯酸）（PNA）纳米凝胶。将N-异丙基丙烯酰胺（NIPAM）、丙烯酸（AA）、交联剂N,N'-亚甲基双丙烯酰胺（MBA）和表面活性剂十二烷基硫酸钠（SDS）溶于去离子水，在氮气保护下加入引发剂过硫酸钾（KPS），70°C反应6小时。纯化后获得PNA纳米凝胶。通过物理包封将AD分子加载至纳米凝胶，形成P-AD纳米颗粒。最后通过多巴胺自聚合在P-AD表面形成PDA涂层，获得P-AD@PD纳米防护系统。

作者贡献声明

张丽萍：原创文稿撰写、项目管理、方法建立、数据整理、概念设计

朱奕霖：原创文稿撰写、方法建立、数据整理

赵征：文稿审阅、研究监督、项目管理、资金获取、概念设计

唐本忠：项目管理、资金获取、概念设计

熊宇：方法建立、概念设计

谭浩哲：验证、方法建立

杨涵：验证、方法建立

王雯瑾：验证、方法建立

张荣远：验证、方法建立

数据可用性

数据可根据请求提供。

利益冲突声明

作者声明不存在可能影响本研究结果的已知竞争性财务利益或个人关系。

致谢

本研究获得国家重点研发计划（2023YFB3810001）、国家自然科学基金（52333007和52273197）、深圳市功能聚集材料重点实验室（ZDSYS20211021111400001）、深圳市科技创新委员会（GJHZ20210705141810031、KQTD20210811090142053和JCYJ20220818103007014）、创新科技署（ITC-CNERC14SC01）和广州市科技计划（2023A04J0069）支持。