1 福建师范大学医学光电科学与技术教育部重点实验室，福建省光子技术重点实验室，福建 福州 350117
2 福州图鑫光电有限公司，福建 福州 350007
3 解放军总医院第一医学中心激光医学科，北京 100039
光动力疗法(PDT)是一种综合利用光敏剂、光和氧分子，通过光动力反应选择性地治疗恶性肿瘤、血管性病变和微生物感染等疾病的新型疗法。PDT作为光治疗的一种重要方法，已逐渐成为继手术、放疗和化疗之后治疗肿瘤的第四种微创疗法，同时还是治疗鲜红斑痣等特殊疾病的首选疗法。本文简要回顾PDT的研究现状；以提高PDT疗效为目标，重点分析光敏剂、光源、组织氧含量、协同治疗、量效评估等基础研究以及临床应用的研究进展；讨论临床个性化精准PDT及其推广应用所面临的挑战和发展方向。
生物光学 光动力疗法 光敏剂 光源 氧含量 协同治疗 剂量 临床应用
北京工业大学材料与制造学部生物医学光子学实验室, 北京市激光应用技术工程中心, 跨尺度激光制造技术教育部重点实验室, 北京 100124
乳腺癌是最常见的恶性肿瘤之一,严重威胁着女性的生命健康。现有的治疗手段以传统的手术、化疗和放疗为主,副作用明显。光动力疗法因创伤小、高选择性和可重复治疗等优点,近年来在癌症治疗领域备受青睐。基于此,本课题组设计了一种新型的金属有机框架载药平台,用于乳腺癌细胞的消融。该金属有机框架材料PCN-224既可以作为光敏剂,也可以作为抗癌药物的搭载平台,以此设计的纳米载药平台对乳腺癌细胞具有双重杀伤效果。首先,将抗癌药物MMAE装载到PCN-224中确定药物负载量,然后比较载药材料PCN@MMAE与单独PCN-224材料的治疗效果。结果表明,在同样的光照条件下,该载药平台能够显著增强杀伤效果,且无明显的暗毒性,有效发挥了光动力治疗和化疗的协同作用。
医用光学 光动力疗法 金属有机框架材料 协同治疗 乳腺癌 激光与光电子学进展
2021, 58(14): 1417002
1 重庆医科大学 超声分子影像重点实验室, 重庆400010
2 上海交通大学附属第六人民医院, 上海超声医学研究所, 上海 200233
基于纳米材料的化疗-光热协同治疗是一种高效的肿瘤治疗方式, 但如何构建具有高载药量与良好光热转换性能的纳米药物依然面临挑战。本研究通过超声剥离法制备二维硼(boron, B)纳米片, 进一步在其表面原位负载超小粒径硫化铜(CuS)纳米颗粒和化疗药阿霉素(DOX), 形成B-CuS-DOX纳米药物。B-CuS具有高的DOX药物装载能力(864 mg/g)和优异的光热转化性能(在808 nm处的光热转换效率为55.8%), 同时可实现pH及近红外激光双重刺激响应而释放药物。细胞实验表明在808 nm近红外光的照射下, B-CuS-DOX展示了良好的化疗-光热协同治疗效果。本研究构建的纳米药物有望为体内肿瘤治疗提供一种有效的化疗-光热协同治疗策略。
硼纳米片 药物递送 光热治疗 刺激响应 肿瘤 协同治疗 boron nanosheet drug delivery photothermal therapy stimulus-responsive tumor synergistic therapy
1 湖南省人民医院老年医学研究所，长沙 410016
2 中南大学肿瘤研究所，长沙 410078
为解决白藜芦醇(Res)因水溶性小、稳定性差、生物利用度低而在临床的应用受到限制的问题，将叶酸 -聚乙二醇 -脂质体(FA-PEG-Lip)、介孔碳纳米管(MCN)和 Res混合并超声处理，制备得到装载 Res的 FA-PEG-Lip包裹的 MCN(FA-PEG-Lip@MCN/Res)纳米体系。所获得的 FA-PEG-Lip@MCN/Res具有纳米级尺寸[宽：(80±10)nm；长：(600±100)nm]、负的表面电荷(-10.2 mV)、出色的载药量(131.59 mg/g MCN)、良好的溶液分散性和近红外(NIR)激光刺激 -响应释放能力等特点。由于叶酸受体介导的靶向运输， FA-PEG-Lip@MCN/Res纳米体系可以高特异性地将所运载的 Res转运到人乳腺癌细胞(MCF-7)。细胞增殖毒性试验表明，未装载药物的 FA-PEG-Lip@MCN其本身生物相容性良好，适于作为药物载体。一系列细胞水平及活体水平的肿瘤治疗试验证明，在 NIR激光照射下，该 FA-PEG-Lip@MCN/Res纳米体系表现出良好的化疗 /光热协同治疗作用，能够对肿瘤进行高效地杀伤。总而言之，该 FA-PEG-Lip@MCN/Res纳米体系能够同时实现提高 Res的水溶性、增强 Res的稳定性、延长 Res在小鼠体内的半衰期、叶酸受体靶向、 NIR激光刺激 -响应释放以及肿瘤协同治疗等诸多功能，有望进一步推动 Res在临床的应用。
白藜芦醇 介孔碳纳米管 纳米脂质体 化疗 /光热协同治疗 叶酸靶向 resveratrol mesoporous carbon nanotube nanoliposomes chemo/photothermal synergistic therapy folate tar-geting
湖南省人民医院老年医学研究所, 长沙 410016
利用金属-有机框架材料ZIF-8包裹二硫化钼(MoS2)纳米片和阿霉素(DOX)构建一种可通过酸性pH和近红外(NIR)光双触发的肿瘤化学/光热协同治疗体系。首先, 通过水热反应和超声处理制备粒径为~100 nm、厚度为0.3~1.4 nm的MoS2纳米片。然后, 通过一步法将可酸降解的金属-有机框架ZIF-8包裹在所制备的MoS2纳米片上, 并同时装载抗肿瘤药物DOX, 形成装载DOX的ZIF-8包裹MoS2纳米复合物(DOX/MoS2@ZIF-8)。将该纳米复合物应用到肿瘤细胞的化学/光热协同治疗: 当处于酸性条件(例如: 溶酶体中pH大约为5)和NIR激光(780 nm, 2.1 W/cm2)照射的情况下, DOX/MoS2@ZIF-8纳米复合物上包裹的ZIF-8金属-有机框架会发生酸降解, 释放出所包裹的DOX, 细胞质中的DOX可以进入细胞核中诱导细胞凋亡; 同时, MoS2纳米片能够将光能转换为热能, 光致高温同样能诱导细胞凋亡, 因此, 化学/光热协同肿瘤治疗得以实现。细胞存活率试验证明: 该DOX/MoS2@ZIF-8纳米复合物在SMMC-7721细胞上表现出良好的化学/光热协同治疗作用, 能够对肿瘤细胞进行高效地杀伤。
二硫化钼纳米片 金属-有机框架材料 类沸石咪唑酯骨架材料-8 化学/光热协同治疗 酸/近红外光双响应的药物释放 molybdenum disulfide nanosheets metal organic frameworks zeolitic imidazolate framework-8 chemo/photothermal synergistic therapy pH- and NIR laser dual-responsive drug release
1 西安交通大学理学院化学系， 陕西 西安 710049
2 西安交通大学医学部基础医学院病原生物学与免疫学系， 陕西 西安 710061
3 西安交通大学生命科学与技术学院生物医学分析技术与仪器研究所， 陕西 西安 710049
稀土上转换发光纳米颗粒（UCNPs）可将近红外光转化为紫外可见光，能有效解决光动力抗菌疗法（PACT）中组织穿透深度小、治疗效率低的问题。综述了基于稀土上转换发光纳米平台的光动力抗菌疗法的研究进展，并对新型联合抗菌平台的开发及其在临床上的应用进行了展望。
医用光学 光动力抗菌疗法 稀土上转换纳米颗粒 协同治疗 多重耐药菌
1 广东海洋大学食品科技学院, 广东 湛江 524088
2 玉林师范学院生物纳米医药研究室, 广西 玉林 537000
3 中国科学院深圳先进技术研究院, 广东 深圳 518055
4 玉林市红十字会医院肿瘤科, 广西 玉林 537000
5 南宁科伦新技术有限公司, 广西 南宁 537000
6 三峡大学第一临床医学院, 湖北宜昌 443003
7 佛山科学技术学院口腔医学院、医药工程学院, 广东 佛山, 528000
现代激光光动力治疗仪难以大面积清除肿瘤细胞。设计了一种LED阵列肿瘤光热光动力热治疗仪。采用温度传感、集成电路、风冷和纳米光散射效应,将串、并联的LED阵列光源转变为均匀的3D冷光源。该治疗仪具有液晶显示、温度控制系统,功率可调,照度可调,照射时间可调。该治疗仪波长在400~2 000 nm之间,通过更换不同的灯珠来改变激发波长。实验表明该仪器能大面积、快速杀死或清除肿瘤细胞。此仪器与光敏剂在可见-近红外波段靶向吸收的纳米材料配合使用,对皮肤或浅表性肿瘤能发挥协同治疗作用。
浅表性肿瘤 光动力治疗 光热治疗 3D-LED冷光源 协同治疗效应 superficial tumor photodynamic therapy hyperthermia 3D-LED cold light source synergistic therapeutic effect
