on style="white-space: normal; line-height: 1.75em; box-sizing: border-box;">论文DOI：10.1002/adfm.202113098. 本文基于两亲性方酸菁染料（PSQ）的H-聚集策略，开发了具有81.2%光热转换效率的光热试剂。PSQ能够在水中能够自发的通过超分子自组装形成以H-二聚体为亚结构的纳米球。后续的体外和活体实验证实了它的高稳定性、生物相容性、肿瘤累积性以及在光热疗法（PTT）中的高效肿瘤消融。癌症是目前世界上发病率和死亡率最高的疾病之一。《GLOBOCAN 2020》数据信息显示，2020年全球约1930万癌症新发病例，预计到2040年全球癌症新发病例会持续增加47%。因此，发展安全高效的癌症临床治疗方法具有重要的医用价值。光热治疗（photothermal therapy, PTT）是一种新兴的肿瘤治疗方法，与传统的肿瘤治疗方法相比，PTT具有疗效明显、非侵入性、高时空特异性、低毒副作用等优势，已经逐步成为癌症治疗的重要手段。目前，基于纳米技术的PTT疗法在肿瘤普适性及消融度等方面都取得了很大的进展，体现了未来生物医用转化的巨大潜力。PTT是一种典型的光子触发治疗方式，它通过光热试剂在近红外（NIR）光激发下产生的局部高温杀死肿瘤细胞。在现有的光热试剂中，NIR有机小分子具有较好的生物相容性，潜在的生物降解性和较高的重现性。光热转换效率是光热试剂的关键特征，它直接决定光热治疗过程中所需要的激发光强度。用于激发光热试剂的高强度激光很容易对健康的皮肤和组织造成损害，这就要求光热试剂必须具有足够高的光热转化效率以降低激光照射强度，保证体内光疗的安全性。因此，深入探索光热试剂的制备及优化策略，实现具有超高光热转化效率的NIR有机小分子光热试剂的精准构建，建立低激光照射强度下的安全光热治疗平台，对PTT技术的发展具有十分重要的意义。本文是在平面方酸菁分子（PSQ）中心共价偶联亲水性聚乙二醇链锚点，开创性地实现了对其超分子自组装聚集模式的精准调控，从而大幅度提高光热转化效率
▲图二. a) 目标产物PSQ的合成路线及PSQ的超分子自组装示意图；b), c) PSQ在不同溶剂中的吸收光谱以及荧光发射光谱，其最大吸收波长位于近红外区域；d), e) PSQ在不同含水量的甲醇溶剂中的吸收光谱以及荧光光谱，位于775nm处的等吸光点证明其在甲醇和水存在单体到聚集态转变过程；f), g) h)不同浓度的PSQ在水中的吸收光谱以及荧光光谱，及通过上述光谱计算所得PSQ在水中的聚集数为2; i), j) PSQ自组装形成纳米粒子的TEM图片以及纳米粒子(PSQ-NSs)的粒径分析，证明形成的纳米粒子为粒径约为80nm，尺寸均一的球形纳米粒子。
▲图三. a) PSQ在水中自组装过程的分子动力学模拟，放大图为PSQ分子的H聚集，其滑移角大约为61.4度；b) 用于四点能计算的绝热势能图；c), d),e) SQ1及PSQ的重组能计算结果表明PSQ形成H-二聚体之后，其非辐射跃迁速率被大大加强，且其是低频的面外振动主导，从而高效的实现激发态能量转换成热能。
▲图四. a), b) 不同浓度的PSQ-NSs在808nm, 0.3 W cm−2 激光照射下的升温曲线以及对应的红外热成像照片。c) PSQ-NSs在连续6个循环之后的光热性能。证明其具有良好的光热稳定性；d) 光热升温曲线计算其光热转换效率为81.2%；e), f) PSQ-NSs在体外的光声信号强度；g) 包覆染料的PSQ-NSs的激光共聚焦显微镜图片；h) PSQ-NSs在体外的生物相容性；i）PSQ-NSs 的PI/AM染色。
▲图五. a), b) PSQ-NSs在小鼠体内的光声成像，证明其在小鼠尾静脉注射24小时后达到肿瘤富集最大浓度；c), d) PSQ-NSs,以及生理盐水在小鼠体内的不同升温效果；e), f), g) PSQ-NSs+激光治疗组可以明显的抑制肿瘤的生长；h) TUNEL 分析表明PSQ-NSs+激光治疗组促进肿瘤细胞凋亡并有效抑制肿瘤生长。
本文通过将PEG链作为亲水锚附在方酸菁染料的中心四元环上，合成了一种近红外吸收的两亲性方酸菁染料，其能够在水中能够自发的通过超分子自组装形成以H-二聚体为亚结构的纳米球，可以作为一种高效的有机PTA用于癌症治疗。因此自组装的H-二聚体是一个独特和有前途的平台，可以精确的指导设计小分子PTAs并应用于未来的临床PTT应用。王红明，男，博士，南昌大学教授，博士生导师，2006年博士毕业于中国科学院大连化学物理研究所，师从韩克利研究员。之后在比利时鲁汶大学，新加坡南洋理工大学从事博士后和访问学者研究。主要从事有机光学材料的设计、合成及生物医学应用的研究。承担国家、省部级课题9项。入选赣江特聘教授、南昌大学香樟杰出教授，入选江西省杰出青年基金和江西省双千计划高端创新人才。获得江西省自然科学奖二等奖（排名第一），近5年共发表学术论文 60篇，包括Science、CHEM、Chemical Engineering Journal、Journal of Photochemistry & Photobiology, C:、Advanced Materials、Angew. Chemie、Advanced Functional Materials, ACS Catalysts和Nano Energy篇等影响因子大于10的论文14篇。
就在该文在线发表当天，我的博士生导师，中国科学院大连化学物理研究所韩克利研究员，突发疾病，不幸离世。恩师是我国分子动力学领域著名学者，科学大家，在分子动力学领域开拓和发展建设上著作等身，成就卓著。先生治学严谨，造诣深厚，成果丰硕，是我等之楷模。谨以此文悼唁我敬爱恩师,寄托学生的哀思! 愿恩师一路走好!https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202113098
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