宾州州立大学杨健教授Adv Drug Deliv Rev：抗感染的光治疗及光波导

随着多重耐药微生物的快速出现，寻找新的抗感染方法已经迫在眉睫。众多研究已经表明，光治疗（光动力(PDT)、光热(PTT)、直接紫外、直接激光等）可作为一类有前景的治疗方法对抗包括可形成生物膜的和耐药微生物的感染。并且值得一提的是，绝大多数光治疗不会诱导微生物产生耐药性。但同时，光治疗存在一些缺点，如：较为有限的穿透深度、缺乏选择性、缺乏灵活及精准的光输送以及光毒性等安全性问题。所以目前光治疗主要用于表面或浅层感染治疗。

图1. 各种光治疗示意图

光波导，顾名思义，是一类可以将光限定在其中，从而引导光传播到特定方向的物理结构。光波导的几何构型可以是多种的，如：纤维状、平面状甚至是微针阵列。常见的光纤即是光波导的一种。绝大多数光波导利用全内反射 (TIR) 原理限制光的传播方向。传统光波导由玻璃、金属等材料制成，缺乏与周围组织相匹配的力学性质及生物可降解性。近些年一些生物可降解及刺激响应、传感等新型光波导被开发用于各类生物医学相关应用。

图2. 光波导原理图

通过使用光波导输送特定波长的光，可以获得更深的穿透深度，更好的靶向性（从而降低了不必要的光毒性），并且为更多的治疗手段（如：成像指导的精准治疗、传感监测恢复程度）提供了平台。

图3 光波导用于感染治疗示意图

该综述文章聚焦各类光治疗（PDT, PTT, direct UV, direct blue light等）及光波导的工作原理以及在抗感染治疗中的应用，并对利用近些年研究热点之一：有机超长室温磷光(URTP)材料进行光动力治疗，多功能/多种刺激响应的光波导与光治疗结合抗感染等话题进行了讨论与展望。

这一综述文章近期发表在Advanced Drug Delivery Reviews 上，文章的第一作者是宾州州立大学生物医学工程系博士生王丁博文，通讯作者是宾州州立大学生物医学工程杨健教授。

原文（扫描或长按二维码，识别后直达原文页面，或点此查看原文）：

Phototherapy and optical waveguides for the treatment of infection

Dingbowen Wang, Michelle Laurel Kuzma, Xinyu Tan, Tong-Chuan He, Cheng Dong, Zhiwen Liu, Jian Yang

Adv. Drug Deliver. Rev., 2021, DOI: 10.1016/j.addr.2021.114036

通讯作者及第一作者介绍

杨健， 美国宾州州立大学生物医学工程系教授，哈克（Lloyd & Dorothy Foehr Huck）再生医学工程讲席教授，美国医学与生物工程院会士（American Institute of Medical and Biological Engineering，AIMBE），美国生物医学工程协会会士(Biomedical Engineering Society，BMES)，及美国国家发明家科学院院士(National Academy of Inventors，NAI)，现任华人生物材料协会主席（Chinese Association for Biomaterials, CAB），Bioactive Materials杂志共同主编，Frontiers in Bioengineering and Biotechnology, Biomaterials section副主编。

王丁博文 宾州州立大学生物医学工程系博士研究生

研究方向: 有机发光材料、光声材料的合成及应用