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  目前如何實現將滿足藥物可控釋放的穩定性藥物載體，與具有實時成像先進功能的納米材料有效結合，實現集診斷和治療為一體的多功能納米診療劑，是當前納米生物醫學領域的研究熱點和難點。稀土上轉換納米粒子可經近紅外光激發將能量上轉換發出熒光，不會引起其它生物組織發光，化學穩定性好、熒光壽命長、無閃爍及毒性低，可用作性能優異的熒光探針。同時吸收近紅外光而發出紫外光的特性，激發偶氮苯基紫外光響應粒子實現控制釋放，避免了直接通過紫外光刺激生物體內納米粒子對生物體的額外傷害以及滲透性不深的問題。但偶氮苯的空間位阻較大，難以聚合形成粒子。目前主要通過膠束的方法實現偶氮苯粒子的構建，膠束結構的不穩牢固限制了其在生物體的應用。結構牢固的聚偶氮苯和稀土上轉換納米復合體系的研究迫在眉睫。

  近日，王小濤副教授課題組通過結合模板法和蒸餾沉淀聚合法成功制備了偶氮苯聚合物包覆稀土上轉換納米粒子(NaYF₄:Tm³⁺；Yb³⁺/NaYF₄)復合材料，針對人體病變組織溫度相對較高的特點制備了光/熱響應體系的納米粒子。采用蒸餾沉淀聚合法將偶氮苯、N-異丙基丙烯酰胺和上轉換納米粒子結合起來，合成出具有光和溫度雙響應聚合物納米載體(DR-NCs)，探究出溫度為47 °C，同時用近紅光去激發，測得藥物的釋放量達到了65%，實現了藥物在光照和不同溫度下的控制釋放。

圖1 a）合成上轉換納米粒子及載藥和釋放的機理圖；b）DXR- DR-NCs納米球藥物釋放的線性回歸分析

  為了進一步滿足診斷和治療的需求，該小組制備了由UCNP作為活動核心和由聚甲基丙烯酸（PMAA）和4,4′-二甲基丙烯酰胺偶氮苯（BMAAB）形成穩定殼的蛋-黃結構納米膠囊。蛋黃結構中的UCNP將NIR光轉化為UV / vis光以使BMAAB異構化，使殼層收縮從而擠壓內層藥物釋放，PMAA可以實現pH響應釋放。蛋黃-殼結構可以充當藥物（DXR）的大負載空間和保護層以防止它們與其他物質相互作用，從而在接受pH / NIR光刺激時觸發釋放。

圖2 UCNPs@ PAzo/MAA NCsb）UCNPs @ PAzo / MAA NCs的路徑和裝載并發布DXR

  （圖3a）顯示UCNPs @ PAzo / MAA NCs的熒光發光光譜，顯示了偶氮苯成功覆在了粒子表面；（圖3b）顯示了UCNPs @ PAzo / MAA納米膠囊在光照下殼層的直徑變化，其在NIR照射45分鐘之前和之后從67.8nm降低至52.6nm，并且在可見光60分鐘后恢復至67.4nm。（圖3c）（圖3d）顯示UCNPs @ PAzo / MAA NC藥物的負載和釋放情況。顯示出在模擬細胞pH4.5的環境下，近紅外和可見光的交替照射實現了67%的藥物釋放量，通過體外光和內部的病灶內環境復合達到被動的靶向釋放。這種新型的復合納米粒子型的診療劑必將在生物醫藥領域有著廣闊的前景和未來。

圖3（a）UCNPs（紅色）和UCNPs @ PAzo / MAA（黑色）的上轉換發光光譜；（b）在NIR照射45分鐘后然后在60分鐘可見光后的UCNPs @ PAzo / MAA NC的流體動力學直徑；（c）近紅外光照射下UCNPs @ PAzo / MAA NC的紫外光譜；（d）DXR的累積釋放：替代NIR / Vis和pH = 4.5（倒三角形），NIR和pH = 7（圓形），NIR / Vis和pH = 4.5（三角形），Vis和pH = 7（方形）UCNPs @ PAzo / MAA NC在不同的照射模式下

  相關成果發表在Journal of Physical Chemistry C ( Thermal and Photo Dual-Responsive Core-Shell Polymeric Nanocarriers with Encapsulation of Upconversion Nanoparticles for Controlled Anticancer Drug Release )，論文的第一作者為湖北工業大學材料與化學工程學院王小濤副教授，第一單位為湖北工業大學，通訊作者為王小濤副教授、TangChak-Yin、LawWing-Cheung。

  Macromolecules上（Synthesis of Yolk? Shell Polymeric Nanocapsules Encapsulated with Monodispersed Upconversion Nanoparticle for Dual-Responsive Controlled Drug Release），論文的第一作者為湖北工業大學材料與化學工程學院王小濤副教授，第一單位為湖北工業大學，通訊作者為Law Wing-Cheung，Tang Chak-Yin，劉最芳教授。

  論文鏈接：

  https://pubs.acs.org.ccindex.cn/doi/10.1021/acs.jpcc.9b00454

  https://pubs.acs.org.ccindex.cn/doi/10.1021/acs.macromol.8b01770