准确监测原位肿瘤区域的三维(3D)温度分布是精确癌症光热(PT)治疗中的一项关键问题。通过巧妙地构建一种具有聚乙二醇涂层的钨掺杂二氧化钒(W-VO2@PEG)光声(PA)纳米温度计(NThem)对人体温度范围附近的热场作出线性和可逆响应,华南师范大学石玉娇提出了一种实现深部肿瘤定量三维温度渲染的方法,以促进精确的癌症PT治疗。
本文要点
(1)当温度从35°C增长到45°C时,制备的NThems表现出从单斜相到金红石相的温和相变,在近红外II(NIR-II)区域的1064nm处的光学吸收以近似线性的方式急剧增加约2倍,表明W-VO2@PEG可用作具有基点校准的深度肿瘤定量温度监测的NThems,以及PT治疗的诊断剂。
(2)实验结果表明,该方法的温度测量精度可达0.3°C,在组织模拟体模和小鼠肿瘤组织中的成像深度分别可达2和0.65cm。
(3)此外,通过小鼠PT治疗实验验证了所提出的方法可以通过在PT治疗过程中监测目标区域的温度来实现极高的PT治疗效率。这项工作为通过PA NThems对深部肿瘤进行三维温度定量显示,促进精确的癌症PT治疗提供了示范。
Ting Sun, et al. Quantitative 3D Temperature Rendering of Deep Tumors by a NIR-II Reversibly Responsive W-VO2@PEG Photoacoustic Nanothermometer to Promote Precise Cancer Photothermal Therapy. ACS Nano. 2023
DOI:10.1021/acsnano.3c01723
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.3c01723