早期癌癥診斷、腫瘤組織精確成像和精確靶向消除癌細胞等技術的發展和進步與全人類的健康和發展息息相關。各類具有良好生物相容性和藥物負載特性的有機-無機納米材料，如囊泡、介孔硅、金屬有機骨架等被廣泛的報道和應用于癌癥診療藥物的輸送和靶向釋放。基于超分子組裝和主客體識別的非共價鍵特性構筑的新型超分子納米藥物具有獨特的可逆性和刺激響應特性，能夠在特定腫瘤位點實現藥物可控釋放。此外，超分子器件具有高度可修飾性，通過與功能型納米材料的復合，可達到協同診療的效果，實現良好的腫瘤抑制效果和避免較大的副作用，為推動癌癥診療的發展起到了至關重要的作用。
近日，香港科技大學、深圳大學AIE研究中心的唐本忠院士和王東副教授團隊與吉林大學楊英威教授合作，以“Pillar[5]arene-Modified Gold Nanorods as Nanocarriers for Multi-Modal Imaging-Guided Synergistic Photodynamic-Photothermal Therapy”為題，在Advanced Functional Materials雜志上發表了利用聚集誘導發光（AIE）分子和主客體超分子體系構筑智能納米診療藥物的相關工作，該工作使用AIE分子通過主客體相互作用與柱芳烴修飾金棒聯合用于熒光-光聲（FLI-PAI）雙模態成像指導下的光動力-光熱（PDT-PTT）協同治療，展示了基于柱芳烴的有機-無機雜化材料的重要應用，同時該工作也是柱芳烴主客體體系應用于診療一體化領域的重要進展。
該工作以水溶性柱芳烴和帶鍵合位點的AIE分子的主客體作用以及柱芳烴端基與金棒的復合作用為設計依據，利用AIE分子的熒光成像、活性氧產生特性，柱芳烴主客體識別特性和金棒的光熱效應，成功構筑了一類具有AIE特性的超分子納米雜化材料（圖1）。
圖1：基于AIE分子和柱芳烴構筑智能納米診療藥物的策略。
研究證明，成功修飾于金棒表面的水溶性大環分子可以有效消除來源于金棒穩定劑CTAB的細胞毒性，保持金棒穩定性和光熱效應，同時利用主客體作用和柱芳烴空腔使其能夠作為AIE分子的納米載體進一步用于癌癥診療應用（圖2）。
圖2：主客體作用研究、材料性能表征以及AIE分子負載驗證和定量實驗。
受益于AIE分子和金棒基質，以及主客體非共價鍵作用，該納米雜化材料具有pH、溫度、近紅外光的多重刺激響應性，同時具有光動力和光熱的協同效應。體外和體內實驗評估表明，該超分子納米診療體系具有包括強熒光成像、光聲成像、高效光動力治療和光熱治療在內的多模式協同診療功能，可有效消除腫瘤并抑制腫瘤復發，在癌癥診療方面展示出巨大潛力（圖3，圖4）。
圖3：基于AIE-柱芳烴的智能納米診療材料的相關細胞實驗。
圖4：基于AIE-柱芳烴的智能納米診療材料的相關體內實驗。
另外，材料所負載AIE分子在溶酶體的酸性環境下被激活后釋放，在線粒體中顯示出優異的靶向成像和ROS產生能力（圖5）。這項研究為設計一種用于精確腫瘤成像和癌細胞殺傷的多功能納米材料提供了新的策略。
圖5：材料的線粒體靶向成像。
以上相關成果發表在Advanced Functional Materials上。論文的第一作者為香港科技大學-深圳大學AIE研究中心聯合培養博士后宋楠博士和張志軍博士，通訊作者為香港科技大學唐本忠院士、深圳大學AIE研究中心王東副教授和吉林大學楊英威教授。本項目獲得了國家自然科學基金（21801169, 52003164）等項目的資助。
論文相關信息：Nan Song, Zhijun Zhang, Dong Wang,* Ben Zhong Tang,* et al. Pillar[5]arene-Modified Gold Nanorods as Nanocarriers for Multi-Modal Imaging-Guided Synergistic Photodynamic-Photothermal Therapy,
論文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202009924
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