李盛亮教授课题组在Nano-Micro Letters发表近红外二区双自由基聚合物纳米光诊疗药物研究论文

近年来光热疗法凭借其优异的非侵入性和时空分辨性，在癌症治疗领域取得了很大进展，被广泛认为是一种极具前景的治疗新方法。因此，开发高性能光热治疗材料和药物成为了当前的重要挑战和研究热点。为了开发高的光热性能，科学家们对有机光热试剂的材料设计、纳米制备中的进行了深入策略探索，主要包括共轭骨架延伸、分子马达调控、抑制辐射跃迁以及聚集体堆积方式等。然而，目前报道的有机光热试剂的光热转换效率(PCE)仍然相对较低，特别是在近红外二区(NIR-II，1000-1700 nm) 窗口具有良好光热性能的材料仍然很少，严重阻碍了光热治疗的进一步临床应用。因此，如何从药物设计出发，进一步提高光热材料的性能仍是当前的重大挑战。

近日，我校李盛亮教授、张晓宏教授联合香港城市大学李振声教授合作在Nano-Micro Letters上发表题为“A Stable Open‑Shell Conjugated Diradical Polymer with Ultra‑High Photothermal Conversion Efficiency for NIR‑II Photo‑Immunotherapy of Metastatic Tumor”的研究论文，通过调节共轭分子骨架侧链，开发了一种具有超高PCE的共轭双自由基聚合物纳米颗粒，实现了生物体内高效的NIR-II光热联合免疫抗肿瘤诊疗。 

近年来，我校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(Adv. Mater. 2023, 202306492; Adv. Mater. 2023, 35, 2211632; Adv.Funct. Mater. 2023, 33, 2213209; Adv. Sci. 2023, 10, 2302422; Adv. Mater. 2022, 34, 2201263; Adv. Mater. 2022, 34, 2204749; Adv. Mater. 2021, 33, 2102799; Angew. Chem. Int. Ed. 2021, 133, 11864; Adv. Mater. 2020, 32, 2001146; ACS Nano 2020, 14, 9917)。在上述工作基础上，该团队近期与我校张晓宏教授、香港城市大学李振声教授合作从分子设计的角度入手，通过侧链调节设计D-A共轭双自由基聚合物，有效地将药物分子吸收从NIR-I区红移到NIR-II区。通过纳米制剂技术将聚合物制备成高稳定性的水溶性纳米探针，开发了一种光热转换效率高达87.7%的共轭双自由基聚合物纳米颗粒。体外和体内实验表明，该纳米药物在NIR-II窗口内实现了高性能的肿瘤光消融和光声成像，且无任何副作用。此外，通过将该纳米药物的NIR-II光热效应与PD-1联合使用，可以有效地阻止乳腺癌的肺转移。

该研究的意义在于，通过简单的侧链调节，获得了NIR-II光诊疗纳米药物，双自由基的性质赋予了纳米材料超高的光热转换效率。该研究丰富了NIR-II光热剂的构建方法，为开发具有自由基特性的NIR-II光热材料提供了新的思路。

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、江苏省高等学校重点学科发展计划(PAPD)和苏州纳米科技协同创新中心资助项目的支持。

论文信息：Yijian Gao, Ying Liu, Xiliang Li, Hui Wang, Yuliang Yang, Yu Luo, Yingpeng Wan, Chun-sing Lee*, Shengliang Li*, Xiao-Hong Zhang*. A Stable Open‑Shell Conjugated Diradical Polymer with Ultra‑High Photothermal Conversion Efficiency for NIR‑II Photo‑Immunotherapy of Metastatic Tumor. Nano-Micro Lett. 2024, 16, 21.

https://doi.org/10.1007/s40820-023-01219-x

通讯作者

李盛亮，我校特聘教授，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。入选国家级海外高层次人才、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4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

高一剑，我校拉斯维加斯登录网站31332022级博士研究生，研究方向为近红外光诊疗纳米药物研究。目前已在Nano-Micro Letters、Advanced Materials、Advanced Science、Journal of Nanobiotechnology、ACS Applied Materials & Interfaces以第一(含共同第一)作者发表SCI研究论文5篇。