Nano Lett. | 可逆热致变色纳米粒子用于控温肿瘤光热治疗

英文原题：Reversible Thermochromic Nanoparticles Composed of a Eutectic Mixture for Temperature-Controlled Photothermal Therapy

通讯作者：沈松（江苏大学），吴琳 （江苏大学），王树（中科院化学所）

作者：Song Shen (沈松)，Lei Feng (冯磊)，Shunyao Qi (戚舜尧)，Jin Cao (曹进)，Yanru Ge (戈延茹)，Lin Wu (吴琳)，Shu Wang (王树)

光热治疗（photothermal therapy）是指具有光热转换性能的材料富集于肿瘤部位后，在外部光源（一般是近红外光）的照射下将光能转化为热能，从而杀死癌细胞的一种治疗方法。由于在光热治疗过程中难以准确监测肿瘤内部的温度，一方面过高的温度易导致周围正常组织的损伤，另一方面光在穿透肿瘤时因光热材料的吸收、散射等而强度消减，导致肿瘤深处升温不够。

为解决以上难题，江苏大学沈松副教授与中国科学院化学研究所王树研究员合作，制备了一种具有良好稳定性的热致变色纳米粒子，并用于控温肿瘤光热治疗。所制备的热致变色纳米粒子粒径约为90 nm (图1)，其热变色临界温度为45 ℃。低于45 ℃时，纳米粒子为显色状态，可吸收近红外光，并转变为热；当温度达到45 ℃时，纳米粒子为无色状态，不再吸收近红外光，可维持温度在45 ℃（图2），从而实现控温治疗，避免周围正常组织的损伤，同时可提高光的穿透深度，促进瘤内温度的均匀分布（图3）。该研究为控温肿瘤光热治疗提供了一个新的思路。

图1. 热变色纳米粒的制备及表征，a) 热变色原理示意图，b) 热变色纳米粒的制备方法，c-e) 热变色纳米粒的透射电镜图、粒径分布及紫外-可见吸收曲线

图2. 热变色纳米粒的吸收、光热效应及光穿透性能，热变色纳米粒溶液升温(a)及降温(b)的吸收变化，c) 热变色纳米粒溶液升温及降温图片，d) 热变色纳米粒及吲哚菁绿 (ICG) 溶液的升温曲线，e) 热变色纳米粒及ICG溶液的光热升温稳定性，f) 光照5 min后，热变色纳米粒及ICG溶液光穿透深度，g) 光照5 min后，热变色纳米粒及ICG溶液的温度分布，(h) ICG及(i) 热变色纳米粒溶液的深度及温度分布图

图3. 热变色纳米粒的体内控温治疗，a) 热变色纳米粒用于恒温光热疗法的机理示意图，b) 注射PBS、热变色纳米粒和ICG 3 h后，激光照射不同时间的肿瘤热成像图，c) 照射期间的温度变化，d) 不同治疗后肿瘤的体积变化，e) 肿瘤和邻近组织的H＆E组织学切片

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Reversible Thermochromic Nanoparticles Composed of a Eutectic Mixture for Temperature-Controlled Photothermal Therapy

Song Shen*, Lei Feng, Shunyao Qi, Jin Cao, Yanru Ge, Lin Wu*, Shu Wang*

Nano Lett., 2020, DOI: 10.1021/acs.nanolett.0c00147

Publication Date: Feb 12, 2020

Copyright © 2020 American Chemical Society

（本稿件来自ACS Publications）