本文要點(diǎn)：光熱治療（PTT）是一種通過(guò)光能轉(zhuǎn)化為熱能實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)腫瘤消融的前沿技術(shù),。該技術(shù)利用光熱轉(zhuǎn)換劑選擇性產(chǎn)熱并靶向癌細(xì)胞，已成為有潛力的腫瘤治療策略,。值得注意的是,，基于第二近紅外窗口（NIR-II）的治療模式因具備更深的組織穿透性與更低的光散射特性，展現(xiàn)出更優(yōu)的治療效果,。本研究開發(fā)了仿生型NIR-II聚集誘導(dǎo)發(fā)光（AIE）納米粒子（2TB-NPs@TM）,，用于卵巢癌的高效NIR-II成像與靶向光治療。核心納米聚集體（2TB-NPs）具有強(qiáng)NIR-II熒光信號(hào)與高光熱轉(zhuǎn)換效率,，而外層腫瘤細(xì)胞膜涂層則賦予其主動(dòng)靶向與精準(zhǔn)識(shí)別腫瘤組織的能力,。該設(shè)計(jì)兼具優(yōu)異生物相容性與增強(qiáng)的藥物遞送效率，可實(shí)現(xiàn)強(qiáng)效協(xié)同治療效果,。研究成果為推進(jìn)癌癥靶向高性能光治療診斷提供了新方向,。

活體成像

方案1. 2TB-NPs@TM（a）制備方法.（b）光熱療法和同源靶向的圖示

據(jù)報(bào)道，2TT-oC26B（簡(jiǎn)稱2TB）是一種D–A型聚集誘導(dǎo)發(fā)光材料（AIEgen）,，其發(fā)射譜可延伸至近紅外二區(qū)b窗口（NIR-IIb）,。通過(guò)光致發(fā)光（PL）光譜監(jiān)測(cè)四氫呋喃（THF）/水混合體系中不同水體積分?jǐn)?shù)下的熒光波動(dòng)，研究了2TB的AIE特性（圖1a和b）,。在含水量達(dá)到90%時(shí)達(dá)到最大值,。在近紅外二區(qū)（NIR-II）窗口內(nèi)，其發(fā)射尾部波長(zhǎng)超過(guò)1000 nm,。采用2TB與DSPE-PEG-2000相結(jié)合的策略,。為提高2TB在腫瘤部位的富集量,，從ID8細(xì)胞中分離ID8腫瘤細(xì)胞膜，通過(guò)擠出法對(duì)2TB-NPs進(jìn)行包覆,，成功制備了2TB-NPs@TM,。該策略利用ID8腫瘤細(xì)胞膜的天然靶向能力，通過(guò)模擬細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)與功能,，提升藥物遞送系統(tǒng)的腫瘤特異性及治療效果,。

圖1. 材料性質(zhì)表征

首先，使用透射電子顯微鏡（TEM）和動(dòng)態(tài)光散射（DLS）對(duì)制備的2TB-NPs及2TB-NPs@TM的形貌與流體力學(xué)尺寸進(jìn)行表征,。結(jié)果顯示,，2TB-NPs和2TB-NPs@TM均為均一球形顆粒，平均尺寸分別為136.1 nm和146.1 nm（圖1c,、d）,。與2TB-NPs相比，2TB-NPs@TM的尺寸增大約10 nm,，這與TEM結(jié)果一致,，可歸因于2TB-NPs表面包覆的ID8細(xì)胞膜。隨后,，采用SDS-PAGE電泳分析了2TB-NPs@TM表面的ID8細(xì)胞膜蛋白組成,，并與原始ID8細(xì)胞膜蛋白進(jìn)行對(duì)比。圖1e結(jié)果顯示,，仿生策略成功實(shí)現(xiàn)了ID8細(xì)胞膜對(duì)納米顆粒的包覆,，同時(shí)保留了ID8細(xì)胞膜的特征。接著,，通過(guò)紫外-可見吸收光譜研究了2TB,、2TB-NPs及2TB-NPs@TM的吸收特性。如圖1f所示,，2TB在N,N-二甲基甲酰胺（DMF）中表現(xiàn)出500–900 nm的寬吸收帶,，吸收峰位于700 nm。圖1g顯示,，2TB、2TB-NPs及2TB-NPs@TM在808 nm激光激發(fā)下的熒光光譜未發(fā)生顯著變化,，熒光發(fā)射峰仍保持在1031 nm附近,。由于包覆過(guò)程中ID8細(xì)胞膜的負(fù)電特性，2TB-NPs和2TB-NPs@TM的Zeta電位分別為?20.7 mV和?36 mV（圖1h）,。此外,，通過(guò)監(jiān)測(cè)2TB-NPs及2TB-NPs@TM在PBS緩沖液（pH 7.4）中7天內(nèi)流體力學(xué)直徑的變化評(píng)估其穩(wěn)定性。圖1i顯示,，兩種納米顆粒在PBS中一周內(nèi)未發(fā)生顯著的流體力學(xué)直徑變化,，表明2TB-NPs與2TB-NPs@TM均具有高穩(wěn)定性,，為后續(xù)應(yīng)用奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

圖2. 體外紅外熱像研究和溫度變化曲線

近紅外波長(zhǎng)區(qū)域的吸收表明這些納米顆?？赡芫邆滹@著的光熱轉(zhuǎn)換能力,。因此，利用實(shí)時(shí)紅外熱成像儀系統(tǒng)研究了水,、2TB,、2TB-NPs及2TB-NPs@TM的光熱轉(zhuǎn)換性能（圖2a、b）,。在808 nm激光（1.0 W cm?2）持續(xù)照射下,，2TB、2TB-NPs與2TB-NPs@TM的溫度迅速上升,，5分鐘內(nèi)最高達(dá)75°C,，而水的溫度未發(fā)生明顯變化。2TB-NPs與2TB-NPs@TM的升溫曲線與2TB高度相似,，表明納米載體包覆及細(xì)胞膜包覆未顯著影響2TB的光熱性能,。隨后，研究了不同濃度（0–200 μg mL?1）2TB-NPs@TM在808 nm激光下的升溫效應(yīng),。如圖2c所示,，溫度隨濃度升高呈現(xiàn)依賴性增長(zhǎng)，尤其在200 μg mL?1時(shí)觀察到顯著的熱效應(yīng),。圖2d進(jìn)一步分析了不同激光功率密度對(duì)2TB-NPs@TM升溫效率的影響,，觀察到功率密度增加與溫升幅度呈明確相關(guān)性，證明其溫升效應(yīng)具有濃度與功率密度依賴性,。對(duì)ICG與2TB-NPs@TM分別進(jìn)行五次808 nm激光開關(guān)循環(huán),，每個(gè)循環(huán)包含5分鐘照射與5分鐘自然冷卻。如圖2e所示,，五次循環(huán)后ICG溶液的溫升顯著下降（降幅近80%）,，而2TB-NPs@TM仍表現(xiàn)出穩(wěn)健持久的光熱轉(zhuǎn)換能力，第五次循環(huán)后溫度仍可達(dá)65°C,，驗(yàn)證了其光熱穩(wěn)定性與可重復(fù)性,。濃度為100 μg mL?1、功率為1.0 W cm?2時(shí)2TB的光熱轉(zhuǎn)換效率為44.5%,。該結(jié)果表明,，2TB-NPs@TM可通過(guò)分子轉(zhuǎn)子內(nèi)運(yùn)動(dòng)結(jié)合強(qiáng)電子供體特性高效捕獲能量，實(shí)現(xiàn)近紅外光能向熱能的快速高效轉(zhuǎn)換,。

圖3. 2TB NPs和2TB-NPs@TM體外細(xì)胞實(shí)驗(yàn)

細(xì)胞與2TB-NPs及2TB-NPs@TM共孵育12小時(shí)后,，活率均超過(guò)94.7%，即使在200 μg mL?1的高濃度下仍表現(xiàn)出良好的生物相容性（圖3a）。隨后研究其光熱治療效應(yīng),，在808 nm激光（1.0 W cm?2,，10分鐘）照射下，2TB-NPs與2TB-NPs@TM均呈現(xiàn)劑量依賴性光毒性,。相比同劑量2TB-NPs,，2TB-NPs@TM顯示出更強(qiáng)的抗腫瘤能力（圖3b），進(jìn)一步表明其能更高效遞送至腫瘤部位,。通過(guò)將2TB-NPs@TM與ID8,、4T1、CT26及HUEVC等不同細(xì)胞系共孵育評(píng)估靶向細(xì)胞毒性,，發(fā)現(xiàn)相同光照條件下,，2TB-NPs@TM對(duì)ID8細(xì)胞具有特異性增強(qiáng)的殺傷效果（圖3c），可能歸因于ID8細(xì)胞膜包覆賦予的同源靶向能力,。為分析同等條件下2TB-NPs與2TB-NPs@TM對(duì)細(xì)胞殺傷的影響,，利用JC-1染色成像對(duì)ID8細(xì)胞進(jìn)行標(biāo)記（死亡細(xì)胞呈綠色熒光，活細(xì)胞呈紅色熒光）,。共聚焦顯微成像結(jié)果顯示（圖3d）,，經(jīng)ID8細(xì)胞膜包覆的2TB-NPs@TM組較未包覆的2TB-NPs組展現(xiàn)出更廣泛的細(xì)胞殺傷區(qū)域，進(jìn)一步驗(yàn)證了其對(duì)ID8細(xì)胞的精準(zhǔn)靶向與治療效果,。

圖4. 2TB NPs和2TB-NPs@TM體內(nèi)熒光和光熱成像

圖5. 腫瘤治療實(shí)驗(yàn)