李盛亮教授课题组在ACS Material Letters发表高稳定近红外有机自由基纳米的光热抗菌研究论文

细菌引发的感染类疾病严重威胁人类的健康，而耐药细菌的出现更进一步削弱了传统抗生素在感染类疾病治疗中的优势。因此，发展非抗生素的治疗策略，遏制细菌感染和死亡率的上升，已经成为当前全球公共卫生领域亟待解决的重大科学难题。近年来，光热治疗策略在抗菌领域展示了独特的优势，已经成为当前感染类疾病治疗中最具前景的手段之一。然而，光热抗菌策略目前仍受限于光热转换效率、生物安全性及热稳定性难题，严重阻碍了进一步临床应用。因此，如何从药物设计出发，开发新型光热抗菌药物仍是当前的重大挑战。

近年来，我校李盛亮课题组通过开发新型光学活性药物，研究了近红外光学药物的分子结构与构效关系，发展了一系列具有自由基活性的光活性治疗药物并验证了其光激活抗菌治疗疗效 (Adv. Mater. 2023, 35, 2211632; Angew. Chem. Int. Ed.2021, 60, 11758-11762; Angew. Chem. Int. Ed. 2020, 59, 632-636; Nano-Micro Lett. 2023, 16, 21; ACS Energy Letters 2020, 5, 2698-2705; Adv. Funct. Mater. 2023, 33, 2213209; Exploration 2022, 2, 20210264; Chinese Chem. Lett. 2024, 35, 108535)。近日，在上述工作基础上，我校拉斯维加斯登录网站3133李盛亮教授联合张晓宏教授在ACS Materials Letters上发表题为“Stabilizing Organic Radical Anion in Water by Metal-Organic Frameworks with Enhanced Stability for NIR Photothermal Anti-Bacterial Therapy”的研究论文，通过将有机自由基分子铆钉进金属有机框架纳米颗粒（ZIF-8）中，实现了有机自由基水中长时间存在和稳定，并取得了较高的光热转换效率（44.1%）。体外抗菌研究证实该材料在近红外光照射下具有高效的抗菌活性。与此同时，通过薄膜特定掺杂策略，该近红外药物可以实现薄膜表面的特异性、选择性细菌杀伤与清除。

该研究的意义在于，通过简单的原位纳米封装策略实现了其在水中长时间稳定及较好的光热稳定性。该研究丰富了有机自由基的稳定方法，并开发了基于自由基的抗菌药物，为开发自由基光热抗菌药物的开发提供了新思路。

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、中国博士后面上基金、江苏省卓越博士后基金、博士后国际交流计划（引进项目）的大力支持。

论文信息：Huang, Z.; Wang, Y.; Yang, Y.; Gao, Y.; Luo, Y.; Li, X.; Li, N.; Liu, Y.; Zhao, Q.; Li, S.; Zhang, X.-H., Stabilizing Organic Radical Anion in Water by Metal–Organic Frameworks with Enhanced Stability for NIR Photothermal Antibacterial Therapy. ACS Materials Letters 2024, 535-542.

https://doi.org/10.1021/acsmaterialslett.3c01377

论文作者

1.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。入选国家级青年人才、江苏省杰出青年基金、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5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。

2.第一作者

黄钟明，我校拉斯维加斯登录网站3133博士后，研究方向为功能光热材料在药物递送，光热抗肿瘤，光热杀菌等方向的应用。目前已在Advanced Materials、ACS Materials Letters、Small、Small Methods、ACS Applied Materials & Interfaces等一流杂志发表SCI论文10篇。