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近红外光激发的芳基钌(II)超分子光敏剂用于肿瘤的光热和光动力治疗

近日,东南大学化学化工学院江苏省生物药物高技术研究重点实验室苟少华教授、赵健副教授团队与南京大学生命分析国家重点实验室夏兴华教授合作,报道了一种具有自组装性质的超分子芳基钌(II)化合物用于近红外光激发的光热和光动力治疗,相关研究成果在学术期刊Nature Communications 上在线发表。


具有近红外光吸收的光敏剂由于其组织穿透深度深、对正常组织伤害小等优势,成为光学治疗领域的研究热点。但近红外光激发的光敏剂受能隙定律的限制,随着激发光波长的红移,其激发态非辐射跃迁的速率成指数增长,从而限制了光敏剂通过电子转移或能量转移生成活性氧簇(ROS)。同时,现有的近红外激发的光敏剂存在光稳定性差以及在聚集状态下单线态氧产率下降等不足,严重限制了其发展和应用。因此,研发具有近红外光吸收、良好光稳定性、较高生物利用度的新型光敏剂具有重要的理论意义和应用前景。


东南大学苟少华教授课题组与南京大学夏兴华教授课题组合作,利用芳基钌(II)的刚性空间结构及正电荷等特性,将具有近红外光吸收的供体-受体-供体基团引入芳基钌(II)化合物中,并使其自组装形成超分子结构,实现了近红外光(808 nm)激发的光热/光动力联合治疗。通过理论计算和电化学实验阐明,分子的聚集态对光敏剂的系间窜跃(ISC)及ROS的产生至关重要。生物活性测试显示该光敏剂在在近红外光照射下具有较强的体外及体内抗肿瘤活性,且无明显的毒副作用。


该研究工作得到了国家自然科学基金、东南大学至善青年学者基金以及江苏省生物药物高技术研究重点实验室的支持。东南大学青年教师徐刚为第一作者,东南大学赵健副教授、苟少华教授和南京大学夏兴华教授为共同通讯作者,东南大学为第一通讯单位。


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A supramolecular photosensitizer derived from an Arene-Ru(II) complex self-assembly for NIR activated photodynamic and photothermal therapy

Gang Xu, Chengwei Li, Chen Chi, Luyan Wu, Yanyan Sun, Jian Zhao, Xing-Hua Xia, Shaohua Gou

Nat. Commun., 202213, 3064, DOI: 10.1038/s41467-022-30721-w


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