李盛亮教授课题组在Advanced Science发表高效NIR-II光诊疗纳米石墨烯-卟啉稠合物药物研究论文

基于近红外二区(NIR-II，900-1700 nm)纳米药物的光诊疗法具有高分辨率、深层组织穿透等优势，在生物医药领域中具有独特的应用前景。目前诸多无机或有机类NIR-II光诊疗剂被研发和报道，其中无机类光诊疗剂因生物降解性差、光热转换效率(PCE)低等问题限制了其临床应用；而有机类光诊疗剂得益于其优越的生物相容性和强近红外吸收属性，在肿瘤光诊疗应用方面表现出巨大的潜力。然而，目前报道的有机光诊疗剂的PCE仍然相对较低，特别是在NIR-II窗口具有光诊疗一体化功能的材料仍然很少，严重阻碍了光诊疗法的进一步临床应用。因此，如何从药物设计出发，进一步提高光诊疗剂的性能仍是当前的重大挑战。

近日，海燕策略线路1李盛亮教授联合日本冲绳科学技术大学院大学Akimitsu Narita教授在Advanced Science上发表题为“A Nanographene-Porphyrin Hybrid for Near-Infrared-II Phototheranostics”的研究论文，通过将具有拓展π-共轭体系的纳米石墨烯-卟啉稠合物分散在两亲性聚合物中，制备了水溶性纳米颗粒，实现了生物体内NIR-II光声成像（PAI）引导下肿瘤光热治疗（PTT）。

近年来，海燕策略线路1李盛亮课题组通过调控近红外光学药物的分子结构与构效关系，发展了一系列具有光活性治疗的药物并取得了高效抗肿瘤治疗效果(Nano-Micro. Lett. 2024, 16, 21; Adv. Mater. 2023, 202306492; Adv. Mater. 2023, 35, 2211632; Adv. Mater. 2022, 34, 2201263; Adv. Mater. 2022, 34, 2204749; Adv. Mater. 2021, 33, 2102799; Adv. Mater. 2020, 32, 2001146; Adv. Funct. Mater. 2023, 33, 2213209; Adv. Sci. 2023, 10, 2302422; Angew. Chem. Int. Ed. 2021, 133, 11864; ACS Nano 2020, 14, 9917)。日本冲绳科学技术大学院大学Akimitsu Narita教授和德国马普高分子所陈强博士(现为海燕策略线路1功能纳米与软物质研究院特聘教授)通过将纳米石墨烯稠合至金属卟啉单元周边，实现了π-共轭体系的有效拓展，获得了具有NIR-I和NIR-II区响应的纳米石墨烯-卟啉稠合物(NGP-1和NGP-2) (Angew. Chem. Int. Ed. 2018, 57, 11233)。在上述工作基础上，李盛亮课题组近期与该团队合作，通过纳米制剂技术制备得到高稳定性的水溶性纳米颗粒，在808 nm和1064 nm激光照射下，NGP-1-NPs和NGP-2-NPs光热转换效率分别达到60%和69%。此外，NGP-2-NPs表现出良好的PAI性能、高光稳定性以及良好的生物相容性，可在体内实现NIR-II区PAI引导下的肿瘤高效PTT功能。该研究证明了纳米石墨烯-卟啉稠合物在肿瘤光诊疗和其他生物应用方面的潜力，使PAI引导的PTT在NIR-II窗口中成为可能，为NIR-II光诊疗剂的开发和应用提供了新的思路。

该项工作得到了国家自然科学基金委、江苏省特聘教授计划、苏州市科技计划、姑苏创新创业领军人才计划等项目的支持。日本冲绳科学技术大学院大学JSPS特别研究员赵浩博士和海燕策略线路1药学院王玉博士为论文的共同第一作者。

论文信息：

Hao Zhao^#, Yu Wang^#, Qiang Chen, Ying Liu, Yijian Gao, Klaus Müllen, Shengliang Li*, Akimitsu Narita*, A Nanographene-Porphyrin Hybrid for Near-Infrared-II Phototheranostics. Advanced Science 2024, 2309131.

https://doi.org/10.1002/advs.202309131.

论文作者

通讯作者

李盛亮，海燕策略线路1特聘教授，博士生导师。研究兴趣主要聚焦于生物光子学与纳米医学范畴，发展光热磁技术实现精准与高效低毒的重大疾病治疗、生物成像和生物活性调控。入选国家级青年人才、江苏省杰出青年基金、江苏特聘教授（重点资助）、姑苏创新青年领军人才等国家及省市项目。近年来发表高水平SCI论文90余篇，其中包括以第一或通讯作者在Adv. Mater., Angew. Chem. In. Ed., ACS Nano等国际权威刊物上发表的论文50余篇，其中ESI高被引论文5篇。申请PCT 国际专利4项，获授权中国专利4 项，参与撰写2本纳米材料领域书籍。同时长期担任Angew. Chem. In. Ed., Adv. Mater., ACS Nano, Adv. Funt. Mater.等30余个国际期刊的独立审稿人。主要研究方向：光学药物、探针以及药物递送。

第一作者

  王玉，海燕策略线路1药学院博士后，主要研究方向为近红外光活性药物的抗肿瘤应用与微生物仿生合成。目前已在Advanced Science、Corrosion Science、Materials Science & Engineering C- Materials For Biological Applications、Nanoscale、Progress in Organic Coatings等SCI期刊以第一(含共同第一)或通讯作者发表SCI论文8篇。