Chemo-photothermal nanotheranostics has the advantage of synergistic therapeutic effect, providing opportunities for optimized cancer therapy. However, current chemo-photothermal nanotheranostic systems generally comprise more than three components, encountering the potential issues of unstable nanostructures and unexpected conflicts in optical and biophysical properties among different components. We herein synthesize an amphiphilic semiconducting polymer (PEG-PCB) and utilize it as a multifunctional nanocarrier to simplify chemo-photothermal nanotheranostics. PEG-PCB has a semiconducting backbone that not only serves as the diagnostic component for near-infrared (NIR) fluorescence and photoacoustic (PA) imaging, but also acts as the therapeutic agent for photothermal therapy. In addition, the hydrophobic backbone of PEG-PCB provides strong hydrophobic and π-π interactions with the aromatic anticancer drug such as doxorubicin for drug encapsulation and delivery. Such a trifunctionality of PEG-PCB eventually results in a greatly simplified nanotheranostic system with only two components but multimodal imaging and therapeutic capacities, permitting effective NIR fluorescence/PA imaging guided chemo-photothermal therapy of cancer in living mice. Our study thus provides a molecular engineering approach to integrate essential properties into one polymer for multimodal nanotheranostics.

中文翻译：

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两亲性半导体聚合物作为多功能纳米载体，用于荧光/光声成像引导化学光热疗法

化学光热纳米治疗剂具有协同治疗作用的优势，为优化癌症治疗提供了机会。然而，当前的化学-光热纳米热力学体系通常包括三个以上的组分，遇到了潜在的问题，即不稳定的纳米结构以及不同组分之间光学和生物物理性质的意想不到的冲突。我们在本文中合成了两亲性半导体聚合物（PEG-PCB），并将其用作多功能纳米载体以简化化学光热纳米热力学。PEG-PCB具有半导体骨架，它不仅充当近红外（NIR）荧光和光声（PA）成像的诊断组件，而且还充当光热疗法的治疗剂。此外，PEG-PCB的疏水性骨架可与芳香性抗癌药物（如阿霉素）发生强烈的疏水和π-π相互作用，从而实现药物的封装和递送。PEG-PCB的这种三功能性最终导致大大简化的纳米热学体系，该体系仅具有两个组分，但具有多峰成像和治疗能力，从而可以在活体小鼠中进行有效的NIR荧光/ PA成像指导的化学光热疗法。因此，我们的研究提供了一种分子工程方法，可将基本特性整合到一种聚合物中，用于多峰纳米热力学。PEG-PCB的这种三功能性最终导致大大简化的纳米热学体系，该体系仅具有两个组分，但具有多峰成像和治疗能力，从而可以在活体小鼠中进行有效的NIR荧光/ PA成像指导的化学光热疗法。因此，我们的研究提供了一种分子工程方法，可将基本特性整合到一种聚合物中，用于多峰纳米热力学。PEG-PCB的这种三功能性最终导致大大简化的纳米热力学系统，该系统仅具有两个成分，但具有多峰成像和治疗能力，从而可以在活体小鼠中进行有效的NIR荧光/ PA成像指导的化学光热疗法。因此，我们的研究提供了一种分子工程方法，可将基本特性整合到一种聚合物中，用于多峰纳米热力学。