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光熱療法（PTT）由于其非侵入性、時空控制精確、特異性強(qiáng)、腫瘤破壞效率高等優(yōu)點(diǎn)，已成為腫瘤治療領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)，有望用于臨床上多種癌癥的治療。高效率光熱試劑（PTA）的設(shè)計(jì)與合成是癌癥光熱治療成功的關(guān)鍵。近年來，采用原位自組裝誘導(dǎo)PTA的熒光猝滅（即分子間熒光猝滅）提高其光熱效率已被證明是增強(qiáng)腫瘤PTT的有效策略。但迄今為止，利用PTA同時發(fā)生分子內(nèi)和分子間熒光猝滅來增加其光熱效能的研究尚未見報(bào)道。梁高林教授基于本課題組特色的CBT-Cys點(diǎn)擊縮合反應(yīng)，合理設(shè)計(jì)并合成了有機(jī)小分子染料Biotin-Cystamine-Cys-Lys(Cypate)-CBT(1)。1可特異性識別生物素受體高表達(dá)的癌細(xì)胞，當(dāng)1被癌細(xì)胞攝取后，其會被細(xì)胞內(nèi)大量存在的GSH還原，隨后發(fā)生CBT-Cys點(diǎn)擊縮合反應(yīng)形成二聚體。由于距離的拉近，二聚體中的兩個染料分子會發(fā)生熒光共振能量轉(zhuǎn)移（FRET）使其熒光發(fā)生猝滅 （分子內(nèi)熒光猝滅）。隨后，二聚體將原位自組裝形成納米粒子，染料分子之間會發(fā)生分子間電荷轉(zhuǎn)移，從而熒光猝滅進(jìn)一步增強(qiáng)。在激光照射下，這種分子內(nèi)和分子間的熒光猝滅可增強(qiáng)染料的非輻射激發(fā)過程，從而增加了染料的熱轉(zhuǎn)化效率，增加其對癌細(xì)胞和腫瘤的光熱治療效果（見下圖）。在與江俊教授、張群教授以及王廣鳳教授合作下，理論計(jì)算和實(shí)驗(yàn)都成功驗(yàn)證了這一“智能”策略。染料分子的產(chǎn)熱能力、光熱轉(zhuǎn)化效率、以及光穩(wěn)定性明顯優(yōu)于單一的染料分子間（或分子內(nèi)）的熒光猝滅策略。利用這一“智能”策略，他們成功實(shí)現(xiàn)了對活體腫瘤的光熱治療效果的大大增強(qiáng)。該策略為增強(qiáng)小分子光熱轉(zhuǎn)換效率提供了一種可行且可靠的手段，也為它們的臨床轉(zhuǎn)化提供了保障。更重要的是，通過用其他靶向配體取代1中的Biotin，這種“智能”策略有望用于其它疾病的光熱治療。

該論文的第一作者為中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)化學(xué)與材料科學(xué)學(xué)院博士生杜蔚。王廣鳳教授、江俊教授和梁高林教授為共同通訊作者。該項(xiàng)目研究得到國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國家杰出青年科學(xué)基金以及創(chuàng)新研究群體項(xiàng)目的資助。

附文章鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adfm.201908073