新型近红外激活光催化材料在肿瘤治疗中的应用研究
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关键词: #健康资讯
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近年来,光疗技术因其高选择性、非侵入性和较低副作用的特点,成为癌症治疗研究的热点。光动力治疗(PDT)和光热治疗(PTT)是两种常见的光疗手段,尤其是光免疫疗法与免疫治疗的结合,展示了显著的临床潜力。然而,传统PDT依赖Ⅱ型光敏剂的氧参与机制,面临着肿瘤细胞在缺氧环境下的治疗效果降低和免疫抑制等挑战。因此,探索新的非氧依赖性光疗方法成为了研究的重点。
光催化疗法:无氧依赖的新兴策略
近年来兴起的光催化疗法,作为一种非氧依赖的创新治疗方式,能够通过破坏肿瘤细胞内部的氧化还原稳态诱导细胞死亡。这种方法不仅避免了氧气需求,还展现出了良好的无创性和高效性。在这一领域,研究人员设计了多种光催化剂,包括金属有机配合物和有机小分子,这些光催化剂在癌症治疗中表现出了较好的前景。然而,这些材料在应用中仍面临细胞毒性较高和穿透力不足等问题,亟待改进。
苏州大学团队的创新研究
在此背景下,苏州大学李盛亮教授与广东省人民医院陈元峰研究员团队展开了合作,针对光催化材料在肿瘤治疗中的应用进行了深入研究。研究成果近期发表于《Science Advances》,题为《Biomimetic mitochondrial-targeting photosensitizer with NIR-activated photocatalytic function for enhanced anti-tumor activity》。

该研究团队设计了一种新型的多功能共轭聚合物材料,能够响应长波长近红外光并具备高效光催化性能和高亮度荧光发射。通过仿生工程策略,他们进一步构建了能够特异性靶向肿瘤细胞线粒体的纳米药物。这种仿生纳米光催化剂通过近红外光的照射直接破坏线粒体功能,从而诱导肿瘤细胞死亡。
研究方法与创新
在研究中,团队利用分子工程策略,通过调控电子给体(D)与受体(A)的结构及分子空间构型,设计合成了近红外响应型共轭聚合物材料YBSe-SS。基于线粒体靶向技术,该材料进一步转化为仿生纳米光催化剂Mito-NPs,使其具备了对肿瘤细胞线粒体的靶向能力。
当该纳米光催化剂在808 nm近红外光照射下时,Mito-NPs展现出80.3%的高光热转换效率和2.7%的NIR-II区荧光量子产率,并能同时产生I型和II型活性氧。研究表明,Mito-NPs能够有效光催化还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NADH),从而诱导线粒体功能的障碍。
动物实验验证效果
在小鼠骨肉瘤原发与肺转移模型中,研究团队通过NIR-II荧光成像引导,实现了精准的肿瘤消融与免疫激活。这一实验结果表明,近红外激活的有机光催化材料在肿瘤治疗中具有巨大的应用潜力。
结论
本研究为近红外激活的有机光催化材料在肿瘤治疗中的应用提供了新的研究思路。通过分子工程设计,结合仿生技术,研究团队开发的Mito-NPs展现出了优异的抗肿瘤效果,且其无氧依赖的特性避免了传统光动力治疗中的缺氧问题。这一研究不仅为肿瘤治疗提供了新策略,也为未来的临床应用奠定了基础。
2025-12-10
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