近日，我校化学与药学学院赵书林教授/张亮亮教授研究团队在Science 子刊Science Advances上在线发表了题为A tumor microenvironment–induced absorption red-shifted polymer nanoparticle for simultaneously activated photoacoustic imaging and photothermal therapy（一种肿瘤微环境诱导吸收红移的聚合物纳米粒子同时激活光声成像和光热治疗的）的研究论文，该研究成果对于推动肿瘤精准医疗技术的发展具有十分重要意义。
该论文提出了一种由肿瘤微环境激活的原位动态观测肿瘤生长的光声成像和光热治疗的新方法，他们制备的Fe-Cu@PANI纳米粒子不仅可以作为光声探针进行体内肿瘤组织的光声成像用于精准诊断癌症，而且可以作为一种可激活的光热剂用于肿瘤的靶向光热治疗，在癌症的诊断和治疗中具有广阔的应用前景。
在该研究中，作者制备了一种肿瘤微环境诱导吸收光谱红移的铁、铜共掺杂聚苯胺纳米粒子(Fe-Cu@PANI)，发现该纳米粒子中的Cu(II)可在肿瘤组织中与内源性谷胱甘肽发生氧化还原反应，Cu(II)被还原成Cu(I)，同时形成氢离子。氧化还原反应导致了纳米粒子的蚀刻,并随着谷胱甘肽浓度的增加，纳米粒子的粒径逐渐减小，释放的聚苯胺与氢离子发生质子化，诱导该纳米粒子的吸收光谱从可见光区域红移至近红外光区域，同时激活肿瘤的光声成像和光热治疗，从而提高了体内肿瘤成像的精准度和光热治疗的靶向性。作者以该纳米粒子作为光声探针利用光声成像跟踪了肿瘤发育过程中的生长，发现肿瘤组织的光声信号随着肿瘤生长时间的增加而逐渐增强。还利用荷瘤小鼠模型评价了该纳米粒子作为光热剂进行肿瘤光热治疗的效果，发现其与激光照射相结合，对肿瘤生长有显著的抑制作用且没有复发。
Science Advances （科学进展）是美国科学促进会出版的国际顶级期刊杂志，是Science杂志的主干子刊，旨在快速报道全球在自然科学领域具有原创性、突破性的研究成果。
Fe-Cu@PANI纳米粒子的制备原理及肿瘤光声成像和PTT激活机制示意图