Adv. Mater.:使用具有聚集诱导发射特性的高效光敏剂的精确双光子光动力疗法


【背景介绍】

光动力疗法(PDT)是一种在特定波长的光存在下使用光敏剂(PS)以产生活性氧(ROS)的治疗方法,其可以不可逆地破坏目标患病组织,并且在没有特定光的情况下,PS保持良性。双光子光动力治疗(PDT)能够对治疗量进行精确的3D操作,实现目前的治疗技术无法达到的水平。这种技术的进步受到具有大的双光子吸收(TPA)横截面,高活性氧(ROS)产生效率和明亮的双光子荧光光敏剂的可用性的阻碍。

【成果简介】

近日,来自深圳大学的屈军乐研究员、新加坡南洋理工大学的Ken-Tye Yong和新加坡国立大学的Bin Liu(共同通讯)等人合成了具有聚集诱发发射(AIE)特性的有效光敏剂,其特征在于并封装成两亲性嵌段共聚物以形成双光子PDT应用的有机点。 AIE点具有较大的TPA横截面积,高ROS产生效率,优异的光稳定性和生物相容性,克服了许多传统双光子光敏剂的局限性。

[致歉:小编未能找到通讯作者Ken-Tye Yong 和 Bin Liu 确切的中文名字,在此表示诚挚的歉意!]

【图文导读】

图1 合成T-TPEDC点图解

A)T-TPEDC点的合成

B)T-TPEDC点的归一化UV-vis吸收(红色)和光致发光(PL)(蓝色)光谱

C)不同波长的T-TPEDC点的双光子吸收截面,插图表示双光子诱导的荧光光谱

图2 双光子演变图解

A)使用二氯荧光素二乙酸酯(DCF-DA)在有(底行)和无(顶行,对照)T-TPEDC点培育的HeLa细胞中检测细胞内ROS产生,然后进行不同的双光子扫描

B)TP-PDT的T-TPEDC点的细胞凋亡演变

C)对于T-TPEDC点的TP-PDT的坏死发育

图3 用T-TPEDC点进行体内双光子成像

A,B)脑血管双光子图像的3D重构(A)和Z投影(B)

C-E)不同垂直深度的脑血管的双光子图像:70μm(C),140μm(D)和200μm(E)

F,G)用T-TPEDC点处理的小鼠的脑血管的预照射(F)和照射后(G)图像

H,I)用Luminicell点和双光子激发处理的小鼠的脑血管的预照射(H)和照射后(I)图像

【总结】

该团队设计和合成了一种新的双光子光敏剂。 我们进一步用两亲聚合物包封光敏剂分子,并用细胞穿透肽功能化形成有机点。本研究为开发高效双光子光敏剂应用在推进双光子光动力治疗研究领域开辟了新路径。

文献链接:Precise Two-Photon Photodynamic Therapy using an Efficient Photosensitizer with Aggregation-Induced Emission Characteristics(Adv. Mater.,2017, DOI: 10.1002/adma.201701076)

本文由材料人生物材料组Allen供稿,材料牛编辑整理。

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