汪乐余教授团队在JACS上报道高灵敏多功能纳米探针研究新进展

tinengyue

基于多模态成像引导的光热治疗技术，是实现肿瘤诊断与精准治疗的有效途径。受制于生物活体（含水和血液）对光的吸收与散射，激发光穿透深度有限，深度病变组织的光学成像与光热治疗效果差。因此，实现深度活体病变组织的精准治疗，不仅需要光热转换效率高以及低毒稳定的光热材料，而且需要分辨率高、穿透深的生物成像技术。

针对这些挑战，北京化工大学汪乐余教授团队利用重掺杂p-型半导体Cu7S4（<15 nm, LSPR ～1500 nm）为晶种，原位生长Au纳米颗粒（<10 nm, LSPR ～530 nm），成功制备了Cu7S4-Au异质结纳米晶，实现了等离子体共振吸收LSPR在生物透明窗口（800 nm附近）的吸收显著增强，光热转换效率高达64.4%，有效提高了光热疗效、减少了对于正常组织的损伤。利用叠氮修饰的多肽（PSI），通过点击化学（Click Chemistry），将炔烃修饰的含19F功能分子嫁接在Cu7S4-Au表面，开发了Cu7S4-Au@PSI-19F/PEG多功能纳米探针，成功用于肿瘤CT/19F-MRI多模态成像指导下的光热治疗研究。相关研究结果发表在J. Am. Chem. Soc. 上。

图1. Cu7S4-Au@PSI-19F/PEG纳米探针的制备以及在多模态成像（b, CT 成像；c, 19F-MRI）和光热治疗（d-f）方面的应用

汪乐余教授团队近年来在近红外等离子体半导体纳米晶的制备及光电催化（Angew. Chem. Int. Ed., 2016, 55, 6502-6505; Small, 2017, 13, 1602235; Nano Lett., 2015, 15, 6295-6301）、光热成像与治疗（Anal. Chem., 2015, 87, 11592-11598; Small, 2015, 11, 4183-4190; Nano Res., 2015, 8, 4038-4047）等方面开展了深入系统研究。为探索大型动物尤其是临床深度组织成像，汪乐余教授课题组在无机半导体纳米晶表面嫁接了含氟功能分子，开发了若干高灵敏、低背景、穿透深的多功能磁共振成像（19F-MRI）纳米探针（ACS Nano, 2016, 10, 1355-1362; Nanoscale, 2017, 9, 7163-7168; ACS Appl. Mater. Interfaces, 2016, 8, 22830-22838; Nano Res., 2016, 9, 1630-1638）。成功探索了其在多模态成像指导下的肿瘤光热治疗研究，为生物成像纳米探针的设计、肿瘤的精准诊断与治疗提供了新的研究思路。

该工作得到了国家自然科学基金、化工资源有效利用国家重点实验室以及北京市软物质科学与工程先进创新中心的大力支持。

该论文作者为：Cui jiabin, Jiang Rui, Guo Chang, Bai Xilin, Xu Suying, Wang Leyu.

Fluorine grafted Cu7S4-Au heterodimers for multimodal imaging guided photothermal therapy with high penetration depth

J. Am. Chem. Soc., 2018, 140, 5890-5894, DOI: 10.1021/jacs.8b00368