尽管可肾清除的发光金属纳米颗粒(NP)已被广泛开发,但由于活性氧(ROS)的产生较低,其在有效癌症治疗中的应用仍然有限。为了增强ROS的产生,香港科技大学唐本忠和华南理工大学刘锦斌设计了具有高刚性互锁表面片段和pH诱导体内自组装能力的聚集诱导发光(AIE)型巯基琥珀酸(MSA)包覆Au–Ag双金属NP。
本文要点
(1)研究发现,在Au–Ag双金属NP表面的MSA和Ag原子的羧酸基团之间存在着强COO–Ag配位作用,从而构建了一个互锁的表面来限制MSA配体的运动,最终可增强ROS的产生。
(2)在酸性微环境中(如癌症细胞的溶酶体中,pH~4.5),双金属NP(~2 nm)通过羧酸基团的氢键(O–H···O)聚集形成大尺寸组装,限制粒子间运动以增强发射并进一步促进ROS的产生。具有高ROS生成效率的双金属NP可实现癌症PDT,并且表现出了较高的抗肿瘤效率。
(3)同时,荧光成像和生物分布数据表明,双金属纳米粒子可以通过快速的肝脏生物转化从体内迅速清除,降低了生物毒性,提高了治疗安全性。
(4)因此,充分利用金属NP的配位和氢键相互作用可显著增强对粒子内和粒子间运动的限制,这对于从根本上理解金属NP强化ROS产生并进一步为癌症治疗设计光敏剂提供指导来说是极其重要的。
Yue Tan, et al. In Vivo Aggregation of Clearable Bimetallic Nanoparticles with Interlocked Surface Motifs for Cancer Therapeutics Amplification. Nano Letters. 2023
DOI:10.1021/acs.nanolett.3c02399
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.nanolett.3c02399