癌症已成为威胁公共卫生的第二大死亡原因,迫切需要开发精准高效的诊疗策略。离子型光诊疗探针因其良好的生物相容性与诊疗一体化特性,在临床前研究及临床应用中备受青睐。然而,传统的离子型探针(如吲哚菁绿)存在激发/发射波长短、光稳定性差、聚集态下荧光自猝灭以及光疗活性下降等局限性,限制了其在复杂临床环境中的应用。离子型聚集诱导发光(AIE)探针能有效克服聚集荧光自猝灭,实现聚集增强光疗活性。目前,一系列基于单受体单元的离子型AIE光诊疗剂已经被开发用于生物医学应用,但是它们的激发光主要位于低组织穿透深度的可见光区(400−700 nm),发射峰主要位于近红外一区(NIR-I),仅有发射尾部延长到深组织穿透的近红外二区(NIR-II,1000−1700nm),难以实现临床的广泛转化。因此,如何通过结构设计,开发光物理性能优异的NIR-II离子型AIE探针,一直是该领域面临的重大挑战。
本工作在强供电子基团(二苯胺噻吩)上巧妙地引入苯并噻二唑与苯并[c,d]吲哚鎓盐,首次合成了一种基于双受体单元的NIR-II离子型光诊疗剂DT-BT-BIn。该诊疗剂具有聚集诱导NIR-II荧光发射、高效的I/II型活性氧(ROS)产生能力、优异的光热活性以及光稳定性等优点(图1)。同时,DT-BT-BIn 纳米探针(NPs)能够被体外癌细胞有效摄取。在808 nm激光照射下,DT-BT-BIn NPs能够通过光疗扰乱线粒体膜电势,进而有效地诱导细胞凋亡。另外,体内实验证实DT-BT-BIn NPs能够有效地富集在肿瘤区域,通过NIR-II荧光/光热成像指引下精准地消除肿瘤,并对正常组织保持低的毒副作用。