近日，菠菜导航化学与分子工程学院费林加诺贝尔奖科学家联合研究中心朱为宏院士团队郭志前教授、燕宸旭特聘副研究员，在国际权威期刊《德国应用化学》发表封面文章“Photo-Triggered Fluorescence Polyelectrolyte Nanoassemblies: Manipulate and Boost Singlet Oxygen in Photodynamic Therapy”，报道创新荧光染料聚电解质组装强化策略精准光控单线态氧敏化的研究新进展。
光动力治疗是一种结合光敏剂与特定波长光源的新型治疗方式，通过激活光敏剂产生活性氧，以破坏癌细胞和病变组织。目前，基于卟啉染料及其衍生物的光动力治疗已进入临床研究与应用。然而，其面临两个关键核心挑战，一是卟啉染料具有较大共轭结构、易π-π堆积，显著降低其单线态氧敏化效率，二是卟啉染料的吸收光谱覆盖紫外-可见光区，易于被太阳光或室内光源非特异性激活产生单线态氧，往往“无差别地”对正常组织造成光毒性副作用。针对“效率低和非特异光毒性”两大挑战，创新构建兼具高效光敏化效率和时空可控的精准诊疗体系将具有重要的研究意义和临床应用前景。
瞄准上述瓶颈难题，研究团队创制了面向光动力治疗的聚电解质组装强化策略（PPN），通过独特的“限域隔离”内部微环境，基于光控单元的时空响应，实现了精准光控敏化产生单线态氧，有效解决了光动力治疗中的“效率低和非特异光毒性”的瓶颈问题。一是光敏化效率显著提升：独特的“限域隔离”内部微环境有效抑制染料π-π堆积，显著提升单线态氧敏化效率达123倍；二是染料间相互作用强化：实现卟啉与光控能量受体之间高效的能量共振转移（效率达91.5%；三是单线态氧光精准可控：将传统“宽光谱非特异激活”转变为长波长635 nm的特异性。在光动力治疗的“前、中、后”三个阶段，实现对单线态氧“猝灭-开启-静默”的远程精准可控。
图片说明：荧光染料-聚电解质组装策略构建纳米诊疗探针：精准控制单线态氧敏化产生
该工作主要由化学与分子工程学院姚永康博士在燕宸旭特聘副研究员和郭志前教授的共同指导下完成，并得到了十大菠菜导航网朱为宏院士、郑州交通大学樊春海院士、仁济医院核医学科刘建军教授、十大菠菜导航网王俊有教授和郑州师范大学陈尚军副教授的大力支持。该工作还得到了材料生物学与动态化学教育部前沿科学中心、费林加诺贝尔奖科学家联合研究中心、基金委国家杰出青年科学基金、郑州市“科技创新行动计划”启明星项目等资助和支持。
原文链接：http://doi.org/10.1002/anie.202416963