利用光生成活性氧（ROS）刺激一氧化碳（CO）的可控释放是一种极具发展前景的癌症治疗方法。然而，传统光敏剂在乏氧肿瘤微环境中的CO释放率低和ROS生成不足等问题仍会导致该策略的应用严重受限。有鉴于此，华南理工大学冯光雪教授和南开大学丁丹教授通过共包封有机AIE光敏剂（PS）和CO前药（Fe₃(CO)₁₂）开发了一种高效的纳米平台（TPyNO₂−FeCO NPs），其能够实现光触发的ROS生成和CO释放，以用于协同光动力治疗（PDT）和CO气体治疗。

本文要点：

（1）实验通过引入α-光诱导电子转移（α-PET）过程使得TPyNO₂能够高效地产生I型和II型ROS。当以4-硝基苄基单元作为典型的PET供体时，分子内α-PET过程不仅可以抑制辐射衰变，使激发态能量重新定向到系间窜越以形成更多的三重态，而且能够促进电子的分离和转移过程，以产生自由基型ROS。研究发现，聚集态TPyNO₂具有优越的单线态氧、超氧阴离子和羟基自由基生成性能。

（2）在光照射下，TPyNO₂−FeCO NPs可通过I型和II型双模态ROS介导的过程实现CO的可控靶向释放，以克服传统CO释放系统的局限性。此外，由于释放的CO能够通过诱导细胞内氧化应激、使线粒体膜电位去极化和抑制ATP的产生等机制导致细胞内ROS的进一步生成，因此TPyNO₂−FeCO NPs可以实现自加速的ROS-CO-ROS回路。体内外实验结果表明，协同的PDT和CO气体治疗具有良好的抗肿瘤性能。综上所述，该研究工作为开发先进的PS提供了重要的见解，所构建的TPyNO₂−FeCO NPs纳米平台在实现安全有效的抗肿瘤应用方面具有广阔的前景。

Yuewen Yu. et al. Dual-Mode Reactive Oxygen Species-Stimulated Carbon Monoxide Release for Synergistic Photodynamic and Gas Tumor Therapy. ACS Nano. 2024

DOI: /10.1021/acsnano.4c10277

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.4c10277