近日，柔性电子全国重点实验室范曲立教授、尹超教授团队在近红外二区（NIR-II）“激活型”共轭高分子领域取得重要研究进展。相关成果以“‘Dual-Key’-Controlled Activatable Semiconducting Polymer Nanoprobe for Highly Precision Phototheranostics under NIR-II Light Excitation”为题发表在国际学术期刊Angewandte Chemie International Edition（《德国应用化学》）上。重点实验室范曲立教授、尹超教授为共同通讯作者，博士生杨光照和青年教师周晖为论文共同第一作者。
开发NIR-II“激活型”共轭高分子纳米探针是提升深层组织光诊疗特异性的有效途径，相关研究近年来正成为光诊疗领域的热点。然而，该类探针的工作机制主要涉及NIR-II“发射窗口”的激活，其“吸收窗口”仍位于近红外一区，一定程度上限制了活体成像深度。因此，开发NIR-II激发的智能响应型共轭高分子纳米探针对实现深层组织精准光诊疗具有重要意义，但目前相关研究仍鲜有报道。
基于此，团队开发了一种一氧化氮（NO）与酸双重刺激下响应的共轭高分子纳米探针，用于可激活的NIR-II光声成像（PAI）和光热治疗（PTT）。该研究将弱电子受体（苯并[c][1,2,5]噻二唑-5,6-二胺，BT2NH2）与二酮吡咯并吡咯（DPP）通过Stille偶联反应共轭连接，构建了病理因子敏感型共轭高分子探针。在NO和弱酸的共同激活下，BT2NH2被氧化生成强电子受体（5H-[1,2,3]三唑并[4,5-f]-2,1,3-苯并噻二唑，BT3N），进而导致其NIR-II区吸收增强。体外和体内研究表明，该探针可被激活的巨噬细胞、多种癌细胞、药物性肝损伤及乳腺癌病灶成功激活，其NIR-II光声与光热信号显著提升，从而实现病灶位点高特异性PAI和PTT，显著降低成像背景信号干扰和治疗的副作用。凭借其增强的特异性和优异的组织穿透深度，该双病理因子智能响应型NIR-II纳米探针在实现活体深层组织相关病理/生理过程的精准可视化及干预方面具有广阔的应用前景。
该研究不仅为NIR-II PAI和PTT提供了一种可激活的光学探针，而且提出了一种可推广的分子设计策略：通过将其他病理/生理标志物响应基元引入到共轭骨架中，可构建针对其他疾病的“激活型”光学探针，有力助推精准诊疗的进一步发展。
该研究得到了国家自然科学基金及国家重点实验室主任基金等项目的支持。
图: 双病理因子“激活型”共轭高分子纳米探针的结构设计及激活过程示意图
（撰稿：尹超 编辑：陈宁娜 审核：凌海峰）