腫瘤微環(huán)境產(chǎn)生的內(nèi)源光(包括化學(xué)發(fā)光和生物發(fā)光)能夠克服外源光激發(fā)的組織穿透能力弱的局限性,是一種非常有前景的刺激體,被廣泛地應(yīng)用于深部活體生物成像和藥物可控緩釋等研究領(lǐng)域。
金納米顆粒是一種很有應(yīng)用潛力的光熱治療劑。一般直徑大于50nm的納米球才能有較強(qiáng)的近紅外吸收從而適用于光聲成像和光熱治療(PTT)。然而,大量研究表明尺寸較小的顆粒更適合于腫瘤的診斷與治療。為了克服上述矛盾,實(shí)現(xiàn)小尺寸納米金在腫瘤的選擇性聚集或自組裝有望提高納米金的診療效果。
近日,蘇州大學(xué)的史海斌教授提出一種新的策略——利用腫瘤微環(huán)境中高濃度過氧化氫引發(fā)納米金產(chǎn)生內(nèi)源化學(xué)發(fā)光,從而觸發(fā)納米金腫瘤內(nèi)選擇性聚集,同時(shí)激活納米金的光聲成像與光熱治療功能。
本工作中通過將2,5-二苯基四唑(Tz)和甲基丙烯酸(Ma)分別偶聯(lián)于納米金表面,成功制備了兩種納米金顆粒,即tAuNP和mAuNP。進(jìn)一步利用靜電作用將化學(xué)發(fā)光底物魯米諾(Luminol)吸附在mAuNP上得到在H2O2催化下可產(chǎn)生內(nèi)源化學(xué)發(fā)光的mAuNP/Lu納米粒子。借助四唑/烯烴間的“光點(diǎn)擊”環(huán)加成反應(yīng),實(shí)現(xiàn)了納米金在腫瘤微環(huán)境的選擇性聚集。 體外實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,納米金mAuNP/Lu在H2O2的作用下可以產(chǎn)生強(qiáng)的化學(xué)發(fā)光,進(jìn)而觸發(fā)tAuNP和mAuNP/Lu(t&mAuNP/Lu)發(fā)生光交聯(lián),形成金納米聚集體,產(chǎn)生強(qiáng)烈的表面等離子體共振(LSPR)效應(yīng),具有激活性光聲成像和光熱治療功能。 最后,小鼠乳腺癌腫瘤模型實(shí)驗(yàn)證實(shí),將t&mAuNP/Lu納米體系經(jīng)尾靜脈注射入小鼠體內(nèi)后,納米金可選擇性在腫瘤病灶部位富集并在內(nèi)源產(chǎn)生的化學(xué)發(fā)光的引發(fā)下形成聚集體,可顯著增強(qiáng)納米金在腫瘤的積聚與滯留,有效提高在體腫瘤的光聲成像與光熱治療效果??傊?,該研究中所提出的內(nèi)源化學(xué)發(fā)光觸發(fā)的納米金聚集策略,能夠克服外源光組織穿透力有限的不足,有望為腫瘤精確診治的實(shí)現(xiàn)提供新方案。 論文信息: Aggregation of Gold Nanoparticles Triggered by Hydrogen Peroxide (H2O2)-initiated Chemiluminescence for Activated Tumor Theranostics Qiulian Mao,Jing Fang,Anna Wang,Yuqi Zhang,Chaoxiang Cui,Shuyue Ye,Yan Zhao,Yali Feng,Jiachen Li,Haibin Shi 該項(xiàng)研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金、教育部、中央高?;究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)和廣州市“珠江科技新星”等項(xiàng)目的資金資助。 Angewandte Chemie International Edition DOI: 10.1002/anie.202109863















