光动力治疗(PDT)是一种极具发展前景的肿瘤治疗方法,但由于其依赖氧气和高功率密度的光激发而存在局限性。有鉴于此,新加坡国立大学刘斌教授和南京邮电大学范曲立教授通过合理的PS骨架设计和精确的侧链工程构建了基于聚合物的有机光敏剂(PS),其能够在无氧条件、超低功率的808 nm光激发下产生•O2-和•OH,以实现肿瘤特异性光动力消融。
本文要点:
(1)在808 nm光激发下,该有机PS骨架可以在无氧条件下产生电子-空穴对,进而能够将H2O敏化为•O2−和•OH,以实现NIR光激发、非氧气依赖性的•O2-和•OH的生成。研究发现,与常用的烷基侧链相比,作为PS侧链的乙二醇寡聚物能够减轻电子-空穴复合,并在疏水性PS骨架产生的电子-空穴对周围提供更多的H2O分子,从而可以显著提升•O2-和•OH的产量(4倍),以实现超低功率NIR光激发的PDT效应。
(2)在808 nm、15 mW cm−2的超低功率NIR光照射下,该PS能够在雌性小鼠肿瘤模型中实现肿瘤特异性光动力治疗。综上所述,该研究工作不仅为PDT的机制研究提供了新的见解,而且也为构建由超低功率NIR光激发、可实现肿瘤特异性PDT的非氧气依赖性有机PS提供了一个通用的设计指南。
Yufu Tang. et al. Oxygen-independent organic photosensitizer with ultralow-power NIR photoexcitation for tumor-specific photodynamic therapy. Nature Communications. 2024
https://www.nature.com/articles/s41467-024-46768-w