实体瘤内部由成纤维细胞和细胞外基质（如胶原纤维）等组成的肿瘤间质微环境（TSM），形成了致密的屏障，显著阻碍纳米药物的渗透与积累。研究表明，静脉注射的纳米药物仅有不到 5% 能抵达肿瘤深层，其余大多被此屏障“拦截”。要让纳米药物有效“钻”入肿瘤，不仅需要“导航”定位肿瘤，还需具备“动力”突破障碍。光热驱动纳米马达能将光能转化为动能，被视为理想的“肿瘤穿透器”。然而，如何平衡光热转换效率与近红外二区（NIR-II）发射强度之间的竞争关系，同时实现高效光热治疗、NIR-II 成像并突破 TSM 屏障达成高效肿瘤治疗效果，仍是领域内的挑战。

  近日，香港中文大学（深圳）赵征教授与唐本忠教授开发了一种基于聚集诱导发光（AIE）材料的 Janus 纳米马达（M&P-NFT/R/DOX）。该纳米马达通过孔径选择性组装策略实现了AIE分子NDA-FT在双介孔二氧化硅上的选择性负载。NDA-FT 的独特结构赋予该纳米马达卓越的多功能性：其 NIR-II 荧光发射延伸至 1400 nm，并具有高达 46% 的光热转换效率（图1）。在 808 nm 激光照射下，纳米马达产生NIR-II 荧光信号，可报告肿瘤位置并实时监测其在肿瘤内的积累，为手术导航及疗效监测提供可视化依据。此外，非对称负载的NDA-FT基于光热效应，在纳米马达两侧形成温度差进而产生推力；同时，光热治疗能杀死肿瘤间质细胞并降解细胞外基质，从而“软化”肿瘤基质，降低 TSM 阻力，更利于纳米马达向肿瘤内部推进（图2）。动物实验显示，其肿瘤穿透效率较传统纳米药物提升 3.82 倍。联合光热疗法与化疗后，肿瘤抑制率高达 94% （图3），为攻克实体瘤提供了全新策略。

图1. M&P-NFT/R/DOX 纳米马达的制备及表征。（a-c）AIE分子NDA-FT的结构及性质。（d-n）孔径选择性组装、M&P-NFT电镜照片及表征。

图2. 纳米马达的肿瘤穿透效果评估。（a-b）纳米马达对TSM的光热重塑。（c-e）纳米马达（红色）穿透深度显著高于静态对照组，透过肿瘤血管（绿色）深入肿瘤深层。

图3. 体内治疗效果评估。联合治疗组（M&P-NFT/R/DOX + 激光）肿瘤体积显著小于其他组，肿瘤组织切片显示大量细胞凋亡。

  该研究工作得到了国家自然科学基金委和深圳市科创委项目的资助。相关成果以“Multifunctional Nanomotors with Aggregation-Induced NIR-II Emission and Photothermal Propulsion for Deep Tumor Penetration and Precise Phototheranostics”为题发表在ACS Nano (DOI: 10.1021/acsnano.5c05128)上。

  原文链接: https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.5c05128