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光动力疗法中能量竞争与过度治疗问题被新型相变纳米颗粒(PTNPs)解决,其通过TICT-AIE光敏剂与相变材料协同作用实现闭环治疗:初始固态高极性环境最大化ROS生成,激光加热触发相变形成非极性环境抑制ROS并恢复荧光指示剂,荧光实时反馈指导停止辐照,确保精准安全治疗。
光动力疗法(PDT)面临一个根本性的限制,即荧光与活性氧物种(ROS)生成之间的能量利用竞争。而传统的“开环”方案由于预设的照射参数,存在过度治疗导致损伤的风险。为了解决这两个问题,我们在此报道了一种相变纳米颗粒(PTNPs),它们能够通过切换光敏剂的分子构象来实现自我调节、自我报告的闭环PDT。PTNPs是通过将一种具有扭曲分子内电荷转移-聚集诱导发射(TICT-AIE)效应的光敏剂(OTPA-DCPP)和相变材料n-二十二烷(C22,熔点Tm约为44.4°C)共同封装到脂质-PEG纳米颗粒中制备而成的。TICT效应降低了单重态和三重态之间的能量差,而AIE效应抑制了非辐射耗散,使得OTPA-DCPP能够增强极性并产生I型ROS。C22最初形成一种刚性且极性强的微环境,稳定了OTPA-DCPP的TICT和AIE效应,从而最大化ROS的生成。在PDT过程中,PTNPs消耗氧气并积累热量,当温度超过Tm时,熔化的C22会形成一种非极性微环境,恢复强烈的荧光的同时停止ROS的生成。这种荧光可以作为OTPA-DCPP功能状态的实时指示器,明确提示停止照射,以避免能量浪费和过热。因此,PTNPs克服了激发态能量重新分配的挑战,同时也构成了一个自我报告、闭环的PDT系统,用于安全精确的光热治疗。
通过结合具有扭曲分子内电荷转移-聚集诱导发射(TICT-AIE)效应的光敏剂(OTPA-DCPP)和相变材料(PCM),实现了一个自我报告的光动力疗法平台。初始的固态和高极性环境通过TICT和AIE效应最大化了OTPA-DCPP产生的ROS。激光照射过程中产生的热量引发相变,恢复荧光的同时停止ROS的生成。这种荧光作为实时的治疗剂量计,用于指示停止照射,以实现闭环光动力疗法。
作者声明没有利益冲突。
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