近年來，癌癥已成為威脅人類生命健康的主要因素之一。集診斷和治療于一體的光診療作為一種新型的癌癥診療方法，具有無創(chuàng)、精準和高效等優(yōu)點，是一種極具潛力的癌癥診療方法。作為光診療的核心，高效光診療試劑的開發(fā)至關(guān)重要，其中共軛聚合物具有光穩(wěn)定性強、摩爾消光系數(shù)大、光熱性能優(yōu)異、且結(jié)構(gòu)易于通過單體進行調(diào)控等諸多優(yōu)勢，受到人們的廣泛關(guān)注。然而由于共軛聚合物鏈間強烈的π-π相互作用，導(dǎo)致其熒光容易在聚集態(tài)下猝滅，因而共軛聚合物的熒光量子產(chǎn)率普遍偏低。因此，開發(fā)具有高近紅外二區(qū)（NIR-II）熒光量子產(chǎn)率、高光熱效應(yīng)的有機共軛聚合物對于光熱診療（PTT）的發(fā)展具有重要的研究意義。
近日，內(nèi)蒙古大學(xué)王建國教授、姜國玉教授團隊聯(lián)合香港科技大學(xué)于涵博士提出了一種聚合物構(gòu)象扭曲策略用于提升共軛聚合物熒光量子產(chǎn)率，實現(xiàn)了高效的 NIR-II成像引導(dǎo)的PTT 癌癥光診療。該研究通過調(diào)整共軛聚合物單體之間的相互作用來調(diào)節(jié)分子內(nèi)扭轉(zhuǎn)角，進而改變共軛聚合物鏈間 π-π 相互作用的強度，從而提升NIR-II發(fā)光效率。相關(guān)工作以“Spacer Twisting Strategy to Realize Ultrabright Near-Infrared II Polymer Nanoparticles for Fluorescence Imaging-Guided Tumor Phototheranostics”為題發(fā)表在ACS Nano上。
圖1. 聚合物的設(shè)計策略及其應(yīng)用
圖3. PY-IT NPs的光熱性能及其穩(wěn)定性測試
圖4. PY-IT NPs對荷瘤小鼠的光熱治療效果
總之，作者提出了一種行之有效的聚合物構(gòu)象扭曲策略，所研制的PY-IT NPs可對小鼠腹部和后肢進行精確成像，并能有效消融腫瘤組織，這一策略為高性能聚合物光診療試劑的開發(fā)提供了重要依據(jù)。
原文鏈接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.4c07896
通訊作者簡介
于涵博士，香港科技大學(xué)科研助理教授。2017年本科畢業(yè)于北京大學(xué)化學(xué)與分子工程學(xué)院（導(dǎo)師：趙達慧教授），隨后進入香港科技大學(xué)化學(xué)系攻讀研究生，于2021年獲得博士學(xué)位（導(dǎo)師：顏河教授）。畢業(yè)后獲得香港特別行政區(qū)創(chuàng)新科技署-創(chuàng)新科技基金博士后資助項目，2021-2024年于香港科技大學(xué)繼續(xù)博士后研究，2024起擔任香港科技大學(xué)化學(xué)系科研助理教授。于涵博士主要從事新型聚合物光敏材料的設(shè)計與合成工作，著眼于探索新型聚合物光敏材料之間的構(gòu)效關(guān)系，在基于全聚合物太陽能電池的效率與穩(wěn)定性方面取得了重要的創(chuàng)新性研究成果，并數(shù)次創(chuàng)造全聚合物太陽能電池的效率紀錄。于涵博士共發(fā)表SCI學(xué)術(shù)論文65篇，其中以第一作者/共同第一作者/通訊作者發(fā)表在《Nature Review Materials》、《Nature Communications》、《Joule》、《Advanced Materials》、《Angewandte Chemie》、《Advanced Energy Materials》、《Advanced Functional Materials》等期刊的30篇論文，引用次數(shù)超過3400次，h-因子: 32。目前仍主要從事有機光敏材料的設(shè)計開發(fā)，用于高效、穩(wěn)定的有機太陽能電池器件應(yīng)用。近期也開展了近紅外光敏材料在生物成像、光熱癌癥治療方面的研究。
姜國玉 內(nèi)蒙古大學(xué)教授，碩士生導(dǎo)師。2007年畢業(yè)于北京師范大學(xué)，獲理學(xué)學(xué)士學(xué)位；2012年畢業(yè)于中國科學(xué)院理化技術(shù)研究所，獲理學(xué)博士學(xué)位。入選內(nèi)蒙古自治區(qū)第十批“草原英才”，內(nèi)蒙古自治區(qū)杰出青年基金獲得者、江西省杰出青年基金獲得者。主要從事有機光電功能材料研究工作（包括近紅外熒光材料的設(shè)計合成、光動力抗菌/抗癌研究等）。主持國家自然科學(xué)基金（4項）等各類項目15項。近五年，以第一作者或通訊作者在國際刊物Angew. Chem. Int. Ed.、Adv. Mater.、Aggregate、ACS Nano等上發(fā)表研究論文上發(fā)表SCI論文30余篇，獲授權(quán)發(fā)明專利15項。參與編寫《Handbook of Aggregation-Induced Emission》（Wiley Press）英文專著第11章。
